Атомная спектроскопия

Атомная спектроскопия основана на поглощении или испускании рентгеновского, видимого или УФ - излучения.

Рентгеновское излучение или поглощение обусловлено возбуждением внутренних, не участвующих в образовании связей, электронов.

Для поглощения атомного спектра в видимом или УФ - области необходим переход элементов природы в моноатомные частицы (атомы или ионы) в газообразном состоянии, поскольку поглощение или излучение в этой области обусловлено возбуждением внешних валентных электронов.

Атомные спектры в видимой или УФ области снимают после атомизации образца. И спектры испускания и спектры поглощения атомизированного элемента состоят из относительно небольшого числа дискретных линий, длины волн которых ха­рактерны для данного элемента.

Поведение атомов в пламени.

При распылении водного раствора неорганических солей в горячем пламени горелки существенная часть компонентов металлического характера восстанавливает­ся до элементного состояния и в меньшей степени образуются одноатомные ионы. Т.о. внутри пламени получается газообразный раствор, или плазма, содержащая зна­чительное количество одноатомных частиц.

Типы спектроскопии пламени. Температура пламени достаточна для перехода небольшого числа одноатомных частиц на более высокий электронный уровень; возвращение их в основное состояние сопровождается испусканием энергии, что служит основой пламенно - эмиссионной спектроскопии.

Гораздо большую часть атомов, находящуюся в пламени в невозбужденном со­стоянии можно использовать для атомно - абсорбционного анализа. В этом случае не­обходимо поместить пламенную плазму на пути потока лучей спектрофотометра, подобного излученному нами ранее.

Положение линий поглощения служит для идентификации компонентов пробы; интенсивность линии как и в методе спектрофотометрии растворов, как правило, пропорциональна концентрации поглощающих веществ.

Поскольку атомно - абсорбционные линии очень узки и для каждого элемента характерны свои энергетические переходы, аналитические методы, основанные на атомной абсорбции, обладают высокой селективностью. С другой стороны, ограниченна ширина линий поглощения, создает проблемы. Не один обычный монохроматор не способен выделить полосу излучения с широкой, сопоставимой с широкой атомно - абсорбционной линии (0,002-0,005 нм.) Эту проблему разрешают используя для каж­дого определенного элемента свою лампу - источник, испускающую линию с длиной волны, пригодной для абсорбционного анализа.

Источники излучения. Наибольшей известностью в А-АБС пользуются лампы с полным катодом, состоящие из вольфрамового анода и цилиндрического катода. Цилиндр изготавливают из определенного металла или покрывают слоем этого металла. Электроды помещают в стеклянный баллон, заполненный гелием или аргоном.