Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
12 РСА.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
07.09.2019
Размер:
22.75 Mб
Скачать

161

Глава 12. Рентгеноспектральний аналіз

Рентгеноспектральний аналіз призначений для якісного і кількісного визначення хімічного складу речовини за допомогою рентгенівських спектрів.

Переваги рентгеноспектрального методу:

  • прискорення визначення складу зразків у порівнянні з хімічними методами та забезпечення достатньої точності;

  • мала кількість ліній в рентгенівських спектрах;

  • майже однакове для всіх елементів взаємне розташування ліній (K- та L-серій);

  • довжина хвилі характеристичного випромінювання підпорядковується закону Мозлі і залежить від порядкового номера елемента;

  • надійність не менше надійності інших аналітичних методів;

  • достатньо висока чутливість (0,1–0,001%, а в деяких випадках 10-5–10-6 %);

  • можливість локального аналізу хімічного складу в мікрооб’ємах 0,3–2 мкм3 (мікрорентгеноспектральний аналіз).

Недоліки рентгеноспектрального методу – складність та велика вартість обладнання.

12.1 Методи рентгеноспектрального аналізу Методи рентгеноспектрального аналізу:

  • емісійний (за первинними характеристичними спектрами);

  • флуоресцентний (за вторинними характеристичними спектрами);

  • абсорбційний (за спектрами поглинання).

Емісійний метод. Досліджується спектр речовини, розміщеної на аноді рентгенівської трубки. При бомбардуванні речовини пучком електронів виникає первинне характеристичне випромінювання, яке розкладається в спектр за допомогою кристала-аналізатора і реєструється на фотоплівці або за допомогою лічильника.

Емісійний метод має досить високу чутливість (0,1–0,01%). Похибка кількісного аналізу складає 2–5% від вмісту елемента, що визначається.

Недоліком емісійного методу є неможливість аналізу рідких, легкоплавких та летких речовини, оскільки зразки нагріваються у вакуумі; руйнування навіть тугоплавких речовин під діею бомбардування аноду; наявність в первинному випромінюванні, крім характеристичного, ще й неперервного (суцільного) спектру, що знижує чутливість методу.

Флуоресцентний метод. Досліджувану речовину розташовують поблизу аноду потужної рентгенівської трубки. Первинне випромінювання, що виходить з трубки, збуджує вторинне характеристичне випромінювання досліджуваної речовини, яке потрапляє на кристал аналізатор, який розкладає його в спектр. Цей спектр реєструється за допомогою сцинтиляційних або газорозрядних лічильників. Даний метод має найвищу чутливість (0,04–0,0005%). Об’єкт при дослідженні не нагрівається і тому можна досліджувати речовини, що легко випаровуються.

Флуоресцентний метод має деякі переваги у порівнянні з емісійним аналізом:

  • як правило, зразок розташовується на повітрі, а не в вакуумному об’ємі, або вводиться в нього через шлюз, що дозволяє проводити швидку заміну зразка;

  • в процесі аналізу зразок не нагрівається і тому його хімічний склад не змінюється (можна аналізувати рідкі, леткі та легкоплавкі речовини);

  • у вторинному спектрі відсутній фон неперервного спектру, завдяки чому підвищується контрастність аналітичних ліній, і, відповідно, чутливість аналізу;

  • застосування методу зовнішнього стандарту дозволяє отримати високу точність при кількісному аналізу.

Флуоресцентний метод має також і недоліки:

  • вторинні спектри мають малу інтенсивність і тому фотографічний метод реєстрації не застосовується;

  • чутливість цього методу по лініям L–спектру приблизно у 5–7 разів нижче, ніж по лініям К-спектру (цей недолік відносний, оскільки чутливість по вторинним К-спектрам в 5-10 разів вище, ніж по первинним К-спектрам);

  • інтенсивність аналітичних ліній суттєво залежить від загального складу проби, особливо за наявності елементів, що заважають – наприклад, наявність Fe (заліза) в пробі впливає і інтенсивність ліній V (ванадію).

Метод флуоресцентного аналізу використовується в багатоканальних спектрометрах (квантометрах), які одночасно визначають вміст декількох елементів.

Абсорбційний метод. Цей метод використовують в основному при визначенні важких домішок в рідинах. Рідини вміщують в кювети, виготовлені з матеріалу з малим коефіцієнтом поглинання рентгенівських променів. Пучок рентгенівських променів, що пройшов крізь кювету, розкладається в спектр. При аналізі досліджуються зміни в спектрі, які виникли при проходженні променів крізь речовину.

Абсорбційний метод має порівняно низьку чутливість 0,5–0,15%. Похибка кількісного аналізу складає 10–5 %.

Цей метод порівняно рідко використовується в матеріалознавстві.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]