Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ Часть 2.doc
Скачиваний:
37
Добавлен:
11.11.2018
Размер:
841.73 Кб
Скачать

1.3. Изотопно – спектральные методы.

1.3.1. Общие положения.

В пробу анализируемого газа (АГ) дозировано вводят изотопсодержащий газ (ИГ) - чистый однокомпонентный газ с отличающимся от природного изотопным составом определяемого компонента и получают так называемую аналитическую смесь (АС). Порцию АС подвергают физико-химическому преобразованию, основная цель которого состоит в ее подготовке для последующего спектроскопического нахождения изотопного состава определяемого компонента, по результату которого рассчитывают его искомое содержание Сх в исходной пробе.

Два варианта ИСМ различаются возможностями достижения уровня нижних границ определяемых содержаний (Сн). В первом – инструментальном - преобразование АС заключено в уравновешивании изотопов определяемого элемента по всем молекулярным формам, содержащим данный элемент, непосредственно в источнике света под действием электрического разряда. Во втором – комбинированном - оно представлено специальной стадией, состоящей из последовательно проводимых уравновешивания изотопов определяемого элемента, их концентрирования и выделения. Если изотопы урановешиваются предварительно, то в результате анализа устанавливается полное содержание интересующего элемента. Если же АС не подвергают изотопному уравновешиванию, а непосредственно концентрируют и выделяют ту молекулярную форму, в виде которой был введен ИГ, а затем находят ее изотопный состав, то в результате анализа определяют содержание в пробе именно этого молекулярного соединения. Следовательно, в ИСМ возможно определение как полного содержания того или иного элемента в пробе, так и содержаний отдельных молекулярных соединений.

1.3.2.Принципиальные особенности, достоинства и недостатки метода.

Основные достоинства ИСМ состоят в следующем:

I. Относительная простота и надежность метрологического обеспечения (МО), базирующегося на использовании в качестве стандартного образца (СО) чистого газа с известными содержанием основы и ее изотопным составом, а также на результатах объемно-манометрических измерений;

II. Измерение отношения интенсивностей излучения изотопных атомов или молекул, максимально устойчивого при неконтролируемых изменениях условий разряда обеспечивает создание методик, удовлетворяющих максимально строгим требованиям к точностным параметрам;

III. Применение редкого изотопа для контроля всего аналитического процесса позволяет в принципе устранить систематические погрешности результата определения, связанные с потерями определяемого компонента в условиях применения различных физико-химических процессов уравновешивания, концентрирования и выделения; это позволяет считать метод принципиально пригодным для решения задачи анализа газов высокой чистоты;

IV. В ИСМ возможно определение как элементного, так и молекулярного состава АГ;

V. Интервал определяемых содержаний в методиках заключен от 100 % (мол.) (в расчете на молекулярный газ) до значений уровня нижних границ определяемых содержаний.

Все перечисленное выше характеризует положительные стороны ИСМ, выгодно отличающие его от многих газоаналитических методов.

С другой стороны, следует отметить, что ИСМ малопригоден для экспрессного и непрерывного анализов.

Схема ИСМ включает спектроскопическое нахождение изотопного состава определяемого компонента в АС.

Изотопный спектральный анализ элементов и веществ основан на изотопных смещениях, наблюдаемых в спектрах атомов и молекул.

Для нахождения изотопного состава в ИСМ применимы практически все методы спектрального анализа. Особенно широко применяют эмиссионные методы.