Атомно-абсорбционная спектроскопия
ААС основана на поглощении монохроматического излучения видимой или ближней УФ части спектра определяемым веществом, находящимся в атомизированном состоянии. Этот метод имеет много общего с спектрофотометрией. В его основе также лежит закон Бугера-Ламберта-Бера, блок-схема атомно-абсорбционного спектрометра идентична блок-схеме спектрофотометра. Но есть принципиальные различия. Основное отличие ААС от спектрофотометрии - атомизация пробы.
Используют два способа атомизации.
1. Пламя, то есть пробу сжигают. В этом случае функцию кюветы выполняет горелка, в которую постоянно поступает проба, например, водный раствор.
2. 
Электротермический атомизатор – графитовая кювета. На рис. показано устройство такой графитовой кюветы. Длина трубки составляет обычно от 30 до 50 мм, внутренний диаметр -около 10 мм. Раствор пробы (порядка 10 мкл) вводят в кювету и нагревают ее по специальной температурной программе, подводя напряжение через металлические контакты. Таким способом можно достичь температур порядка 3000 К.
Есть еще одно принципиальное различие в приборах ААС и спектрофотометрах.
Спектр поглощения атомов, то есть зависимость оптической плотности от длины волны, имеет вид тонкой линии шириной 10-2 нм в отличие от спектра поглощения молекул, который представляет собой полосу шириной от 20 до 100 нм.
Спектр поглощения молекул Спектр поглощения атомов
|
|
|
Эта разница находит отражение в конструкции прибора. В атомно-абсорбционных спектрометрах в качестве источника излучения нельзя использовать лампу накаливания в сочетании с монохроматором, так как они позволяют получить полосу излучения шириной ±0.1 нм. Это излучение является монохроматическим при поглощении молекулами вещества, однако, оно полихроматическое по сравнению с узкой полосой поглощения атома. Монохроматическое излучение в атомно-абсорбционном спектрометре получают с помощью особого источника – лампы с полым катодом. Материал катода изготавливается из определяемого элемента. Внутреннее пространство лампы заполнено инертным газом -аргоном или неоном - при пониженном давлении (200-800 Па). Ширина линий испускания лампы с полым катодом составляет 10-4 -10-3 нм.
Метод реализуется практически только в варианте градуировочного графика, при этом погрешность определения составляет около 2%, минимальные определяемые содержания находятся на уровне 10-9–10-10 моль/л. Поскольку определение достаточно специфично (атомы разных элементов поглощают излучение своей длины волны), метод добавок применяют редко. Титриметрический вариант метода невозможен, так как в атомизированном состоянии молекулы определяемого вещества и продукта реакции распадаются на отдельные атомы и, следовательно, резкого изменения свойств системы при достижении точки эквивалентности не будет.
|
|
|
Метод применяется при определении как большинства металлов, так и ряда неметаллов. Определение органических соединений проблематично. Главным образом анализируют жидкие пробы, но при использовании графитового атомизатора можно анализировать и вязкие, и твердые образцы.
Хотя метод позволяет проводить качественный анализ пробы, обычно для решения таких задач его не применяют, что связано с техническими трудностями – для обнаружения каждого нового элемента необходимо в прибор вставить специфичную лампу с полым катодом.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 220; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!