P1100263
powoduje powstanie wzbudzonego izotopu żelaza, który wysyła kwant en**, IM keV odpowiedni dla zjawiska MÓssbauera w przypadku ”Fc. Aby narur^ rezonansu był spełniony, należy dysponować odpowiednimi aktywnymi izotopai^ które z dostateczną prędkością (określoną czasem potrwania) przekształcają ^ we wzbudzone izotopy tych pierwiastków, dla których będzie się badało zjawią Mówbnuera.
Średni czas życia ntomu wzbudzonego powinien wynosić 10‘,,-I(T5 s, Średni czas życia dla przy toczonego izotopu Fe wynosi 4,6 • 10 ~9 s. Dla pomiaru wafc* jest, aby absorpcja promieniowania była bardzo skuteczna. Aby zwiększyć absorpcję rezonansową, próbkę często wzbogaca się we właściwy izotop.
27J. METODYKA POMIARU
Na rysunku 27.la przedstawiono schemat absorpcyjnej metody wyznacziK widm Mossbauera. w której detektor rejestrujący promieniowanie umieszczony ja za absorbentem rezonansowym. W metodzie tej konieczne jest stosowanie cienbd ubsorbentów (cienka warstwa proszku lub metalu o grubości ok. 25 jim). Jeżeli h dana jest gruba próbka, to zamiast metody absorpcyjnej stosuje się metodę razpo-srania (ry s. 27.5). Kształt widma MÓssbauera w tym przypadku różni się od wjtła
Rys. 275. Schemat wyznawania widm MÓssbauera metodą emisyjną; źródło promlańiówsa może poruszać się w lewo lub w prawo k stalą prędkością; widmo po detekcji rejestrom
jest punkt po punkcie / - próbka, 2 - rejestrator, 3 - detektor 0
absorpcyjnych, ponieważ zamiast minimów rezonansowych w metodzie absotbejj-nej otrzymuje się rezonansowe maksima w metodzie rozpraszania.
Źródło promieniowania porusza się, a próbka jest nieruchoma, łub odwrotu* źródło jest nieruchome, a próbka porusza się z jednostajną prędkością mięćry d»> ma skrajnymi położeniami. W taki sposób uzyskuje się dwa punkty widma odpowiadające ruchowi o prędkości -r i + v. Następnie prędkość ruchu jednostajK# zmienia się i w ten sposób uzyskuje się całe widmo, które przedstawia zatóa* natężenia promieniowania od prędkości ruchu źródła promieniowania.
Do detekcji promieniowania stosuje się liczniki scyntylacyjne, liczniki proporcjonalne lub półprzewodnikowe detektory promieniowania.
27.4. ZASTOSOWANIE WIDM MOSSBAUERA W CHEMII ANALITYCZNEJ
Zjawisko Móssbaucra jest wykorzystywane jako czuła metoda odpowiednia do erauczania śladowych ilości pierwiastków (a właściwie izotopów), które powodują powstanie widm Móssbaucra. Metoda ta m. in. jest stosowana do analizy meteorytów i próbek księżycowych. Skład izotopowy pierwiastków występujących w przyrodzie jest stały i znany; przeliczenie stężenia izotopu rozważanego pierwiastka na całkowite stężenia pierwiastka nie sprawia trudności.
Wartość E w równaniu (27.1) zależy od chemicznego i kryslalcchcmicznego sianu izotopu, którego widmo jest wyznaczane. Przesunięcie rezonansowej linii widma, wywołane przez chemiczne oddziaływanie, nazywa się przesunięciem chemicznym lub Izomerycznym i poza określeniem wiązania służy jako ważna metoda identyfikacji różnych stanów chemicznych, np. stopnia utlenienia badanych atomów.
W chemii spektroskopię Móssbaucra stosuje się jako odpowiednią metodę przede wszystkim do następujących badań:
1. Badanie charakteru wiązań chemicznych (na podstawie natężenia linii widma i ich chemicznego przesunięcia).
2. Badanie struktury i symetrii cząsteczek lub substancji krystalicznych (z przesunięcia chemicznego i rozszczepienia pasm). Każdemu atomowi, którego funkcja chemiczna lub krystalocbemicziia jest różna, odpowiada inne pasmo w widmie. Na przykład widma Móssbaucra błękitu berlińskiego i błękitu Tumbulla mają pasma, wskazujące na dwa nicekwiwalcntnc atomy żelaza w strukturze tych związków (widma ich są różne).
3. Badanie czystości lub domieszek oraz informacje o absorpcji zanieczyszczeń na powierzchni kryształów.
28. SPEKTROMETRIA MASOWA
Spektrometr masowy jest przyrządem, który umożliwia rozdzielenie jonów w fazie gazowej według ich masy i wyznaczanie masy i zawartości jonów.
28.1. POWSTAWANIE I FIZYCZNE PODSTAWY WIDMA MASOWEGO
i- Zgodnie z nazwą spektrometrię masową zalicza się do metod spcktromctiycz-nych. Ale z istoty rzeczy nie należy ona do metod spektrometrycznych. Metody takie jak spektroskopia w podczerwieni, nadfiolecie lob MRJ i in. polegają na pomiarze fizycznych własności cząsteczek. Po wykonaniu pomiarów badaną substancję można odzyskać w niezmienionym stanie. Natomiast w spektrometrii masowej zachodzi
397
Wyszukiwarka