Метрологические характеристики и аналитические возможности атомно-эмиссионного метода

Чувствительность. Пределы обнаружения в АЭС зависят от спосо­ба атомизации и природы определяемого элемента и могут изменяться в широких пределах. Традиционные источники атомизации — дуга и искра — наименее чувствительны. Вы­сокие пределы обнаружения в искровом разряде (на 1—2 порядка выше, чем и дуговом) обусловлены тем, что он происходит в весьма малой об­ласти пространства (значительно меньшей, чем дуговой). Соответствен­но, мало и количество испаряемой пробы.

Диапазон определяемых содержаний. Верхние границы опреде­ляемых содержаний в АЭС лимитируются главным образом самопоглощением и связанным с ним нарушением линейности градуировочной ха­рактеристики. В зависимости от содержания элемента для его определе­ния можно использовать линии разной интенсивности. При наличии самопоглощения можно в достаточно узком интервале концентраций линеаризовать градуировочную характеристику путем перехода к билогарифмическим координатам. Таким образом, диапазон определяемых концентраций в АЭС состоит обычно из нескольких отдельных поддиапазонов, каждый из которых перекрывает не более 1 порядка, а все вместе — 2-3 порядка.

Воспроизводимость. В АЭС аналитический сигнал пропорционален заселенности возбужденного состояния атомов и поэтому весьма чувст­вителен к флуктуациям температуры. Для наиболее стабильных источни­ков атомизации {пламя, ИСП) величины s_r составляют 0,01—0,05, что является хорошей воспроизводимостью для инструментальных методов анализа. Однако для искрового и особенно дугового разрядов воспроизводимость существенно хуже (s_r 0,05—0,1 и 0,1—0,2, соответственно).Для улучшения воспроизводимости в АЭС широко применяют метод внутреннего стандарта. Внутренний стандарт в АЭС представляет со­бой компонент, содержание которого во всех образцах, применяемых для градуировки, а также в анализируемом образце, одинаково.

Качественный анализ. Атомно-эмиссионный метод позволяет одновременно зарегистрировать множество линий испускания. Поэтому АЭС является многоэлементным методом анализа. Это важнейшее достоинство метода позволяет успешно использовать его для идентификации элементов содержащихся в пробе, для качественного анализа.

Из традиционных источников атомозации наиболее подходящим для качественного анализа является дуговой разряд. С одной стороны, температура дуги достаточна для атомизации и возбуждения большинства эле­ментов. С другой стороны, поскольку температура дуги ниже, чем, на­пример, искры или ИСП, то дуговые спектры существенно беднее ли­ниями, что облегчает идентификацию. Основной недостаток дугового разряда — низкая стабильность — применительно к качественному ана­лизу не играет существенной роли, поскольку для идентификации исполь­зуют положение (длину волны) линии в спектре, а не ее интенсивность.

Для идентификации элементов используют в первую очередь наибо­лее интенсивные, так называемые «последние» линии.

Количественный анализ. При количественном анализе методом АЭС можно использовать вес основные способы градуировки — внеш­них стандартов (градуировочного графика), внутреннего стандарта и ме­тод добавок. Целесообразность применения каждого способа зависит от характера возможных помех и природы анализируемого объекта. Так, метод добавок позволяет эффективно устранить косвенные мультиплика­тивные погрешности, вызываемые главным образом физико-химичес­кими помехами, однако против аддитивных спектральных помех — та­ких, как наложение спектральных линий, — он бессилен. Следует в то же время иметь в виду, что метод добавок легко реализуем технически толь­ко при анализе растворов (атомизаторы — главным образом пламя, ИСП), но не твердых проб (дуговой, искровой разряды). В любом случае при построении градуировочной зависимости следует стремиться к тому, чтобы все образцы, используемые для градуировки, были максимально адекватны анализируемому — как по валовому химическому составу, так и по физическому состоянию (последнее особо важно при анализе твер­дых проб).