Способ спектрального анализа

 

ОП ИС.АН-И E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.0378(21) 2599711/18-25 (51) М. Кл. с присоединением заявки HP (23) Приоритет

G 01 J 3/42

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 25,1179. Бюллетень Но 43 (53) УДК 535.34 (088. 8) Дата опубликования описания 25.1 1.79 (72) Авторы изобретения

N.Ñ.×óïàõHH, B.C.Äoðñôååâ, Н.С.Иихайлов, В.И.Грибков и Т.И.Плетнева (71) Заявитель (54) СПОСО5 СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к методам спектрального анализа, и предназначено для определения элементного сос- тава анализируемого веществ а.

Известны методы спектрального анализа, например атомно-абсорбционный, который заключается в том, что анализируемое вещество превращают в атомные пары, эти пары просвечивают излучением от линейчатого или сплошного источника света, затем спектральным прибором выделяют наиболее сильную в поглощении резонанс. ную линию определяемого элемента и 15 фотоприемником регистрируют измене= ние интенсивности этой линии в зависимости от количества атомов интересующего нас элемента, присутствукщих в анализируемом веществе (1) .2О

Основным недостатком этого способа является то, что для его осуществления необходим сложный и дорогостоящий спектральный прибор, позволяющий выделить из. эмиссионного снект- 25 ра просвечивающего источлика регистрируемую резонансную линию, Наиболее близким техническим решением к ° изобретению является способ спектрального, анализа, заключающийся в использовании ступенчаторезонансной ионизации атомов. В спектре практически любого элемента имеются линии, частота которых такова, что их начальный энергетический уровень совПадает с энергетическими уровнями атома того же элемента, возбужденных. резонансными линиями. При поглощении возбужденными атомами энергий, соответствукщих этим линиям, они переходят на еще более высокий э*тергетический уровень. Ионизировать атомы, уже имеющие высокий потенциал возбуждения, может любая из линий, присутствующих в эмиссионном спектре просвечивающего источника (2).

Недостатком этого способа является низкая чувствительность, которая в данном случае является сопоставимой с чувствительностью обычного . атомноабсорбционного спекрофотометра.

Ilenb изобретения - повышение чувствительности анализа.

Это достигается тем, что на пути потока излучения, проходящего через атомные паты исследуемого элемента, устанавливают камеру, заполненную атомными парами химического элемента. потенциал тюлиэации которого явля6 99351, формула изобретения

Составитель Е. Карманова

Редактор g. Разумов Техред .М.Петко Корректор И. Михеева

Тираж 766 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7205/44

Филиал ППП Патент, г. ужгород ул. Проектная, 4 ется кратным энергии резонансной линии определяемого элемента.

Известно, что зависимость ионного тока от интенсивности просвечивающего излучения имеет вид: н

5 где Ъ вЂ” ионный ток; интенсивность просвечнвакщего излучения;

k — коэффициент пропорциональности!

10 и — кратность.

Предложенный способ отличается от известного тем, что в прозрачной камере, в которой имеются анод и катод, находится облако паров какого-либо химического элемента, потенциал иони- 15 зации которого является кратлым элергии резонансного перехода того элемелта,который требуется определить в ,пробе и, соответственно, является кратным энергии резонансной линии 20 просвечивающего источника излучелия.

Так как потелциал ионизации химичес«

"кого элемелта, находящегося в камере, кратен энергии алалитической резоналслой линии, то при просвечива- 25 нии прозрачной камеры таким излучением, в ней .образуются IIQJIo)KHTeJIbdo заряженные ионы и электроны, количество которых будет зависеть от интенсивности резонансной линии опре- 30 деляемого элемелта. При измелелии интенсивности резолалслой лилии за счет поглощения атомами определяемого элемелта в атомизирующем устройст ве соответствелло измеляется и коли- 35 чество ионов, образующихся в камере. И по изменению тока ионов или электронов в замкнутой цепи между анодом и катодом, расположенными в этой камере, судят о количестве опре-40 деляемого элемента, присутствующего в анализируемом образце, при введении его в атомизирующее устройство.

Таким образом, если кратность потелцйала иолиэации химического элемента, облако паров которого нахо- 45 дится к камере, по отношению к энергии резонансного перехода равна, наппример, двум, то зависимость числа образующихся иолов является квадратичлой, что приводит к высокой чувствительлости предлагаемого способа. Предложенный способ позволяет помещать в камеру химические элементы, атомные пары которых наиболее просто получить, например ртуть.

Пример 1. Излучение линии с длиной волны 2288 А, которая соответствует длине волны резонансной линии кадмия, фокусируют на атомные пары ртути, потенциал ионизации которой равел 10, 43 эВ., Энергия излучения линии 2288А. равна 5,41 эВ.

10,43 (зв) 2.5,41 эВ.

Таким образом, два фотона с энергией 5,41 эВ ионизируют один атом ртути.Для увеличения светового потока, попадающего на атомные парй ртути; давлелие которых в прозрачлой кварцевой камере равло 1 10 мм, рт.ст., камеру располагали внутри полусферы, внутренняя поверхность которой отражает ультрафиолетовое излучение.

Ток в цепи анода и катода регистрируется с помощью электрометрическо-© го усилителя У1-2 и составляет 1:10 А

При введении в атомизатор (пламя воздух-пропан), расположенный между источником излучения и кварцевой камерой, растворов соли кадмия удается обнаружить за счет изменения ион- ного тока в замкнутой цепи анод-катод 1 10 Ъ кадмия.

Способ спектрального анализа путем атомизации пробы, пропускания через пары исследуемого элемента излучения, его фокусировки и регистрации ионного тока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения чувствительности анализа, на пути потока излучения, проходящего через атомные пары исследуемого элемента, устанавливают камеру, заполненную атомными парами химического элемента, потенциал иоиизации которого является кратным энергии резо-. нансной линии определяемого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1„ Львов Г. В. Атомно-абсорбционный спектральный анализ. М., Нау-. ка, 1966.

2. Заявка Р 2567227, кл. G 01 J

3/42, 05 .01 . 78 .; (прототип) .