 |
|
Види спектральних аналізів
Головна властивість лінійчатих спектрів полягає в тому, що довжини хвиль (або частоти) лінійчатих спектру певної речовини залежать тільки від властивостей атомів цієї речовини, але зовсім не залежать від способу збудження світіння атомів. Атоми будь-якого хімічного елемента дають спектр, не схожий на спектри всіх інших елементів: вони здатні випромінювати суворо певний набір довжин хвиль. На цьому заснований спектральний аналіз - метод визначення хімічного складу речовини за його спектру. Подібно відбитками пальців у людей лінійчатих спектри мають неповторну індивідуальність. Неповторність візерунків на шкірі пальця часто допомагає знайти злочинця. Точно так само завдяки індивідуальності спектрів є можливість визначити хімічний склад тіла. За допомогою спектрального аналізу можна виявити цей елемент у складі складного речовини. Це дуже чутливий метод. На даний час відомі наступні види спектральних аналізів – атомний спектральний аналіз (АСА) (визначає елементний склад зразка з атомних (іонним) спектрами випускання і поглинання), емісійний АСА (за спектрами випускання атомів, іонів і молекул, порушених різними джерелами електромагнітного випромінювання в діапазоні від g-випромінювання до мікрохвильового),атомно-абсорбції СА (здійснюють за спектрами поглинання електромагнітного випромінювання аналізованого об'єкта (атомами, молекулами, іонами речовини, що знаходиться в різних агрегатних станах)), атомно-флуоресцентне СА, молекулярний спектральний аналіз (МСА) (молекулярний склад речовин з молекулярною спектрами поглинання, люмінесценції та комбінаційного розсіяння світла), якісний МСА (досить встановити наявність або відсутність аналітичних ліній визначених елементів. За яскравості ліній при візуальному перегляді можна дати грубу оцінку змісту тих або інших елементів у пробі), кількісний МСА (здійснюють порівнянням інтенсивностей двох спектральнихліній в спектрі проби, один з яких належить визначальним елементом,а інша (лінія порівняння) - основного елементу проби, концентрація якого відома, або спеціально вводиться в відомої концентрації елементу).
В основі МСА лежить якісне і кількісне порівняння обчисленого спектру досліджуваного зразка із спектрами індивідуальних речовин. Відповідно розрізняють якісний і кількісний МСА. У МСА використовують різні види молекулярних спектрів, обертальні [спектри в мікрохвильовій і довгохвильовій інфрачервоній (ІЧ) областях], коливальні і коливально-обертальні [спектри поглинання і випускання в середній ІЧ-області, спектри комбінаційного розсіяння світла (КРС), спектри ІЧ -флуоресценції], електронні, електронно-коливальні та електронно-коливально-обертальні [спектри поглинання і пропускання у видимій і ультрафіолетової (УФ) областях, спектри флуоресценції]. МСА дозволяє проводити аналіз малих кількостей (у деяких випадках частки мкг і менше) речовин, що знаходяться в різних агрегатних станах. Кількісний аналіз складу речовини за його спектром утруднений, так як яскравість спектральних ліній залежить не тільки від маси речовини, але й від способу збудження світіння. Так, при низьких температурах багатоспектральні лінії взагалі не з'являються. Однак при дотриманні стандартних умов збудження свічення можна проводити і кількісний спектральний аналіз. Самим точним з перерахованих аналізів є атомно-абсорбції СА. Методика проведення АСА в порівнянні з іншими методами значно простіше,для нього характерна висока точність визначення не тільки малих, а й великих концентрацій елементів у пробах. АСА з успіхом замінює трудомісткіі тривалі хімічні методи аналізу, не поступаючись їм у точності.