Контрольная работа

Вариант № 2

Ответы:

1.Теоритические основы метода атомно-абсорбционного анализа. Общая характеристика метода. Достоинства и ограничения метода.

Метод атомной-абсорбционной спектроскопии

Предложен Уолшем .При поглощении кванта света hν свободной атом A переходит в возбужденное состояние A^*: A+hν= A* ,

где h-постоянная Планка ;ν-частота, определяемая условием частот Бора,

ν= ,

где Е^*-Е₀ –энергия атома в возбужденном и основном состояниях соответственно.

Если на невозбужденный атом направить излучение с частотой ,равной частоте резонансного перехода, кванты света будут поглощаться атомами и интенсивность излучения будет уменьшаться. Общее количество возбужденных атомов составляет 1-2% от невозбужденных. Величина сигнала в меньшей степени будет подтверждена влиянию случайных колебаний в режиме работы различных узлов атомно-абсорбционного спектрофотометра.

Атомно-абсорбционный спектральный анализ получил широкое распространение в практике вследствие многих достоинств:

1. Зависит от числа невозбужденных атомов, которые мало изменяется с температурой. Это уменьшает взаимное влияние компонентов пробы на аналитический сигнал.

2. Требования к стабильности условий работы источника возбуждения выше.

3. В атомно-абсорбционной спектроскопии практически полностью исключена возможность наложения линий различных элементов.

4. Погрешность определения обычно составляет примерно 5% и зависит от различных условий изменяется в пределах от 3 до 10%

Метод имеет также ряд ограничений.

Ограничения:

1. Не определяются элементы ,резонансные линии которых лежат в далеком ультрафиолете.

2. Необходимость растворения пробы.

3. Невозможность одновременного определения нескольких элементов.

2.Что называют коэффициентом пропускания t и оптической плотностью a?в каких пределах изменяются эти величины? Что называется свойством аддитивности оптической плотности?

Уменьшение интенсивности света, прошедшего через раствор ,характеризуется коэффициентом пропускания T: T=I/I₀

,где I и I₀-соотвественно интенсивности света, прошедшего через раствор и растворитель.

Эта величина может изменяться от 0 до 1, иногда ее выражают в процентах.

Взятый с обратным знаком логарифм T называется оптической плотностью A:

-lgT = -lgI/I₀= lgI/I₀ = A

Величина оптической плотности может принимать любые положительные значения от 0 до ∞; однако, современные приборы могут регистрировать изменение только от 0 до 2.

Оптическая плотность раствора ,содержащего несколько окрашенных веществ, обладает свойством аддитивности, которое иногда называют законом аддитивности светопоглощения. В соответствии с этим законом поглощения света каким-либо веществом не зависит от присутствия в растворе других веществ .

3.Почему атомные спектры имеют линейчатый характер? Интенсивность спектральных линий. Уравнение Ломакина-Шайбе.

Атомные спектры имеют линейчатый характер, то есть они состоят из отдельных спектральных линий. Возникновение линий в спектре обусловлено тем ,что при возбуждении атома электроны, принимая соответствующие порции энергии, переходят в состояние с более высокими энергетическими уровнями.

Интенсивность спектральных линий I_kr приближенно определяется выражением:

I_kr=N_k A_kr hν_kr ,

Где N_k –число атомов в возбужденном состоянии k ; A_kr -вероятность перехода из возбужденного состояния k в более низкое состояние r; ν_kr - частота, соответствующая этому переходу ; h -постоянная Планка.

Не все кванты ,испускаемые возбужденными частицами ,достигают приемниками света. Квант света может быть поглощен невозбужденным атомом и не будет зафиксирован приемником излучения. Это самопоглощение.

Самопоглощение учитывается в ур-нии Ломакина-Шайбе, которое описывает концентрационную зависимость интенсивности спектральной линии:

I=ac^b ,

Где a –коэффициент, зависит от источника возбуждения, его стабильности, температуры и т.д.; b -коэффициент самопоглощения.