36572 str37 (13)

1

Zasady analizy

Natężenie linii promieniowania charakterystycznego zależy od natężenia wiązki elektronów oraz od różnicy pomiędzy napięciem przyspieszającym, a potencjałem wzbudzenia -potencjałem wybicia elektronu z danej powłoki oraz od stężenia analitu.

Wybicie elektronu z powłoki K najbliższej jądra atomu powoduje stopniowy przeskok elektronów z powłok kolejnych tj. L, M, N czy P. Przejściom tym odpowiadają serie linii K. Odbywa się to analogicznie jak dla emisyjnej serii Lymana dla atomu wodoru. Podobne są też wzory opisujące odpowiednie długości fal.

Spektrografia rentgenowska

.

Analiza widma emisyjnego próbki umieszczonej w anodzie lampy rentgenowskiej.

Promieniowanie rozszczepiane jest na poszczególne linie za pomocą kryształu rozszczepiającego i rejestrowane na błonie fotograficznej iub mierzone z zastosowaniem licznika promieniowania.

Długości fai promieniowania charakterystycznego zgodnie z równaniem Moseley’a umożliwiają ustalenie liczby atomowej pierwiastka, a więc analizę jakościową.

Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    13

Metoda umożliwia analizę jakościową i ilościową, jednak ze względu na złożoność operacji jest rzadko stosowana

I Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    14

......

Absorpcyjna spektrometria rentgenowska

...

Promieniowanie rentgenowskie może być absorbowane i/lub rozpraszane przez materię.

W efekcie tych procesów następuje zmniejszenie natężenia wiązki promieniowania pierwotnego. Zależność opisująca to zjawisko podobna jest do prawa Lamberta w spektrofotometrii UV/Vis.

• Współczynnik osłabienia (współczynnik absorpcji) zależy od długości fali.

t* Metoda absorpcyjna ma głównie zastosowanie w oznaczaniu metali ciężkich w próbkach o matrycy zawierającej metale lekkie.

Or Siarusław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    15

•    Promieniowanie fluorescencjl rentgenowskiej (wtórne) uzyskuje się przez napromieniowanie próbki pierwotnym promieniowaniem rentgenowskim lub promieniami y o energii większej niż energia wybicia elektronu z powłoki wewnętrznej oznaczanych pierwiastków.

•    Każdy pierwiastek w próbce, po napromieniowaniu, emituje charakterystyczne dla siebie linie. Wiązka widmowa po rozszczepieniu stanowi podstawę analizy jakościowej, a natężenie wybranych linii - analizy ilościowej.

•    W metodzie fłuorescencji rentgenowskiej stosuje się dwie techniki pomiarowe:

• z dyspersją długości fal,

/ y \    • z dyspersją energii.

u

Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    17

Absorpcja promieniowania rentgenowskiego

Transformacja logarytmiczno-logarytmiczna widma absorpcyjnego - zależność Igpm ~ IgL wykazuje przebiegi prostoliniowe o punktach nieciągłości (progi absorpcji) odpowiadających przejściom do kolejnych serii.

•    Progi absorpcji wybranych pierwiastków metalicznych wykorzystywane są do monochromatyzacji promieniowania rentgenowskiego. Folie z tych metali pełnia rolę filtrów promieniowania.

•    Progi absorpcji wykorzystuje się również do

^ identyfikacji i oznaczania pierwiastków na drodze 4 -Ą% absorpcji promieniowania o długości większej lub mniejszej od wartości progowej.

Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    16

lllpil

.    ;.r.,    -

Fluorescencja rentgenowska

z dyspersją długości fali

Sekwencyjny spektrometr fłuorescencji rentgenowskiej składa się z:

1.    źródła promieniowania (lampa rentgenowska, izotopowe źródto promieni X lub y),

2.    próbki - fluorescencja zależy od powierzchni naświetlanej i od jej stanu (można analizować próbki stałe ciekłe

i gazowe),

3.    układu rozszczepiającego - analizatora (monokryształ o odpowiednich parametrach sieciowych d),

4.    kolimatorów (układy cienkich rurek np. z ołowiu),

5.    detektora (licznik Geigera-Muilera, proporcjonalny lub scyntylacyjny). Obrót analizatora jest zsynchronizowany z położeniem licznika (Q~2©).

Dr Stamsław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    18