Атомно-абсорбционная спектроскопия

Методы атомной спектроскопии

Основы спектроскопии

Спектроскопические методы

Спектроскопический метод – метод, основанный на взаимодействии вещества с электромагнитным излучением.

Электромагнитные излучения – вид энергии, который распространяется в вакууме со скоростью 300000 км/с и которая может выступать в форме света, теплового, УФ излучения, микро-, радиоволн, гамма и рентгеновского излучения.

Свойства электромагнитного излучения описывают исходя из теорий его волновой и корпускулярной природы.

Для описания явлений поглощения и не пускания электромагнитного излучения необходимо использовать представления о его корпускулярной природе. При этом излучение представляют в виде потока отдельных частиц – фатонов. Энергия такой частицы находится в строгом соответствии с частотой излучения.

Основаны на явлении поглощения и испускания света свободными атомами, а так же их люминисценцией. При использовании излучения УФ и видимой части области спектра возбуждения валентные, а рентгеновской – внутренние электроны атомов. При высокотемпературном воздействии на химическое вещество возможно возникновение спектров 3-ёх типов:

1) непрерывных

2) полосатых

3) линейчатых

Излучение с непрерывным спектром не пускается раскалёнными твёрдыми телами, либо отдельными молекулами в плазме. Т.е. они не являются хар-ми присутствия отдельных веществ, малоинформативны.

Полосатые спектры типичны для молекул, находящихся при высокой температуре. Отражают процессы связанные с изменением энергий молекул.

Линейчатые обусловлены процессами возбуждения электронов свободных атомов и одноатомных ионов. Эти спектры представляют наибольший интерес.

Положение спектральной линии – качественная характеристика.

Интенсивность спектральной линии – количественная характеристика.

Градуировочной функцией служит зависимость интенсивности спектральной линии от концентрации опред. Элемента.

Схема ААС:

Лампа с полым катодом

Атомизатор <<<<<<<<<<< проба

Монохраматор

Приемник и регистрационное устройство

Проба вносится в атомизатор где распадается на свободные атомы. Возбуждение атомов осуществляется потоком света УФ-видимой области исходящего из лампы с полым катодом. Отсечение постороннего излучения и детектирование производится с помощью монохраматора и фотоэлектронного умножителя.

В ААС применение источников непрерывного спектра невозможно, т.к. атомные линии поглощения очень узкие (10^-3-10^-2нм). При облучении атомов недостаточно монохроматическим светом большая часть светового потока пройдёт через образец без поглощения. Поэтому в ААС не пользуют источники света, дающие линейчатый спектр. При этом ширина линий испускаемого света должна быть сопоставлена с шириной линий атомного спектра. В качестве источников излучения используют лампы с полым катодом

Материал катода изготавливается из определённого элемента. Внутреннее пространство лампы заполнено инертным газом Ar или Ne при пониженном давлении для питания лампы используют постоянное напряжение (600В). Материал катода под действием возникающего внутри лампы холодного тлеющего разряда испускает свет.

Для определения неметаллов используют безэлектродные разрядные лампы.