P1100183

18.6. ATOMOWA SPEKTROFOTOMETRIA FLUORESCENCYJNA

W ati96rCNQj|cym ośrodku płomienia zachodzi również wzbudzenie atomów w wynika pochłaniania kwantów promieniowania. Większa ctęic tej energii poprzez zderzenia drugiego nMlndu zmieni się m energię kinetyczną (oscylacyjną i rotacyjną), ale Jcy mała częW zostaje cmitowuna w postaci promieniowania fluorescencyjnego. Zjawisko to nazywa się arom—* flMr*xc*m'te rezananro»q. W zwykłych warunkach pomiaru atomowych widm absorpcyjnych ta crfśi promieniowania jest pomijana. Pomiar można jednak lak ustawi*. U mierzy się tyłku promieniowanie fluorescencyjne, a uzyskana wartość togo promieniowania jest proporcjonalna do stężenia wolnych atomów w płomieniu (rys- 18.4). Jest konieczne, aby źródło promieniowania fluorescencyjnego miało dostatecznie dużą wydajność.

i

Rys. 18.4. Schemat urządzenia do pomiaru atomowych widm fiuorraccocyjnych I - źródło promieniowania (katoda wnękowa). 2 — przerywacz. J — soczewki. 4 — próbka, 5 — manochromator. 6 — detektor promieniowania. 7 — układ pomiarowy

Atomową analizę fluorescencyjną z użyciem lamp spektralnych stosowano dotąd głównie

kich granicach (dla galu i Indu 10 ppm. dla talu 0.4 ppm. dla rtęci 0.1 ppm. dla kadmu 0,0002 ppo i dla cynku 0.0001 ppm). Wprowadzono również przyrządy, w których zamiast lamp spektralnych stosuje się źródło promieniowania z widmem ciągłym, co umożliwia oznaczanie dużej liczby pierwiastków z użyciem jednego źródła. Osiągalna wykrywalność w tych przyrządach jest znacznie niższa niż w przypadku lamp spektralnych, w których silnie zaznacza się rozproszenie światła na stałych cząstkach.

3

Rys. I8.S. Urządzenie do pomiaru atomowych widm absorpcyjnych z detektorem rezonansowym z — Źródło promieniowania. 2 — przerywacz. 3 — detektor rezonansowy. 4 — fot om nośnik (fotoogniwo)

rcupeltywłc/ne okazały lic absorpcyjna spektrometry atomowe / rezonansowymi mono* chrom* torami. Rozoiuntowy monochromator (rys. 18.5) jest w zasadzie Lmpą z katodą wnękowa, w której wytwarza %k chmurę wolnych stomAw. Jcłeli pada na rn promieniowanie, ulega ono Absorpcji, a następnie Jest r cc miłowana linia rezonansowa. Promieniowanie rezonansowe mierzy »lę fotopowklaczcm. W takim urządzeniu naha stą obejść bez kosztownych optycznych nono-chrormtorów. a do pomiaru wystarczy tylko odpowiednia lampa z katodą wnękową i rezonansowy rwo n ochr omal or.

18.7. ZASTOSOWANIE ABSORPCYJNEJ SPEKTROFOTOMETRU ATOMOWEJ

Metoda ta jako stosunkowo nowa znalazła w krótkim czasie bardzo szerokie zastosowanie w analizie śladowych pierwiastków w materiałach biologicznych (w medycynie, biologii, rolnictwie), gdzie zwykle próbki są w stanie ciekły m i odpada konieczność ich mineralizacji. Metcdu jest stosowana również w takich przypadkach, gdzie próbki stałe trzeba przed analizą przeprowadzić do* roztworu (metalurgia, geologia, nawozy sztuczne, kontrola czystych związków chemicznych i półprzewodników, petrochemio i inne). Teoretycznie przy pomocy tej metody mężna oznaczać aż 90 pierwiastków, jednak ze względów praktycznych na uwagę zasługuje oznaczanie 60 pierwiastków.

19. METODY ANALITYCZNE POLEGAJĄCE NA ZASTOSOWANIU PROMIENIOWANIA RENTGENOWSKIEGO I STRUMIENI ELEKTRONOWYCH

19.1. WSTĘP

Wzbudzenie atomów można osiągnąć przy pomocy: pici wolnego promieniowania rentgenowskiego (rys. 19.la, b), prędkich elektronów (rys. 19.lc) lub innych cząstek, lub reakcji jądrowych.

Zamiast źródła promieniowania rentgenowskiego lub elektronów niekiedy stosuje się izotopy promieniotwórcze. Jeżeli do wzbudzenia atomu stosuje się prędkie elektrony albo izotopy promieniotwórcze z emisją promieni fi, mówi się o pierwotnym wzbudzeniu. Jeżeli do wzbudzenia atomu stosuje się fotony y albo promieniowanie rentgenowskie, zachodzi wzbudzenie wtórne. Szczególnym przypadkiem wzbudzenia atomu jest wychwyt elektronu. Chodzi tu o wzajemną wewnątrzjądrową przemianę, przy czym jądro atomowe, które ma względny nadmiar protonów, przejmuje elektron z powłoki elektronowej (najczęściej z poziomu K lub L) własnego atomu

p+e~ -* n

np.

a*Fc + e” -* ijMd

Użycie źródeł radioaktywnych jest dogodne, gdyż nic wymagają źródeł elektrycznych mających niską i zmienną w czasie intensywność promieniowania, co jest ach Wadą.

137