Атомно-эмиссионная спектрометрия

Спектрометрия

Спектрометрия – группа методов, основанных на способности веществ избирательно поглощать или излучать электромагнитные волны в определенном диапазоне.

 

• Качественный анализ возможен благодаря специфичности спектра поглощения или испускания.

 

• Количественный анализ основан на зависимости интенсивности спектра с количеством вещества

 

Физические основы атомной спектрометрии

Электроны внутри атома могут переходить с одного энергетического уровня на другой. Переходы сопровождаются испусканием или поглощением электромагнитного излучения с определенной частотой v.

∆Е= Em- En = hv,

Где ∆Е – разница энергий между различными энергетическими уровнями;

Em, En – энергии уровней, между которыми совершается переход;

h – постоянная Планка;

V – частота волны спектра.

 

Каждому переходу соответствует определенная линия в спектре. Атомы каждого химического элемента обладают одинаковым строением электронной оболочки и соответственно одинаковым набором возможных энергетических состояний и переходов между ними. Следовательно спектр атома каждого химического элемента индивидуален.

Атомные спектры являются линейчатыми, то есть состоят из отдельных спектральных линий и наблюдаются в видимой, ультрафиолетовой и близкой инфракрасной областях.

 

• Спектры испускания (эмиссионные) получают при возбуждении атомов различными способами (фотонами, электронным ударом и т.д.)
• Спектры поглощения (абсорбционные) получают при прохождении электромагнитного излучения, обладающего непрерывным спектром, через атомарные газы или пары.

Атомно-эмиссионная спектрометрия

Качественный анализ проводят сравнивая спектры испускания проб со спектрами известных элементов, приведенных в атласах и таблицах.

Количественный анализ основан на законе Ломакина – Шойбе:

I – интенсивность электромагнитного излучения на определенной спектральной линии;

С – концентрация атомарного элемента в пробе;

а – коэффициент, зависящий от типа и параметров источника возбуждения и свойств пробы;

b – коэффициент самопоглощения, зависящий от концентрации элемента в пробе

На практике применяется логарифмическая форма: