- •1.Понятие метода и методики анализа. Характеристики методики.
- •2.Физ. Основы рефрактометрического метода. Коэффициент преломления.
- •3. Дисперсия показателя преломления. Зависимость показателей преломления от температуры, давления. Мольная рефракция.
- •4. Принцип действия рефрактометра Аббе.
- •5. Принцип действия рефрактометра Пульфриха.
- •6. Рефрактометр автоматический непрерывный.
- •7. Применение рефрактометрии для идентификации в-ва и контроля качества.
- •8. Физ. Основы поляриметрического метода.
- •9. Типы оптической активности.
- •10. Зависимость угла вращения плоскости поляризации от строения в-ва
- •11. Спекрополяриметрический метод.
- •12. Принцип действия кругового поляриметра. Схема прибора.
- •13. Устройство клиновых поляриметров.
- •14. Применение поляриметрии и спектрополяриметрии.
- •15. Физ. Основы нефелометрии и турбидиметрии. Рассеяние и поглощение света.
- •16. Основные требования к химическим реакциям и условия их проведения.
- •17. Приборы нефелометрического анализа.
- •18. Приборы турбидиметрического анализа.
- •19. Применение нефелометрии и турбидиметрии.
- •20. Основные характеристики электромагнитного излучения. Классификация методов спектрального анализа.
- •21.Физ. Основы спектрального анализа.
- •22. Схемы энергетических переходов в атомах.
- •23. Схемы энергетических переходов в молекулах.
- •24. Способы атомизации вещества и возбуждения атомов в атомно-эмиссионной спектроскопии.
- •25. Условия и механизм атомизации и возбуждения в-ва в пламенной атомно-эмиссионной спектроскопии.
- •26. Условия и механизм атомизации и возбуждения в-ва в дуговой и искровой атомно-эмиссионной спектроскопии.
- •27. Условия и механизм атомизации и возбуждения в-ва в атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой.
- •28. Вид и основные характеристики спектров атомной эмиссии. Зависимость вида спектра от природы элемента и способа его возбуждения.
- •29. Блок-схема и функции основных узлов атомно-эмиссионного спектрометра. Основные характеристики атомно-эмиссионных спектрометров.
- •30. Устройство и принцип действия трехтрубчатого плазмотрона для атомно-эмиссионного анализа с индуктивно-связанной плазмой.
- •31. Способы выделения аналитических спектральных линий элементов из полихроматического излучения анализируемого образца. Схема и принцип действия монохроматора дисперсионного типа.
- •32. Типы детекторов атомно-эмиссионных спектрометров. Принцип их действия.
- •33. Достоинства и недостатки фотографической регистрации спектров атомной эмиссии.
- •34. Структура таблиц характеристических спектров элементов и атласов спектров.
- •35. Основы качественного атомно-эмиссионного анализа. Определение длин волн характеристических спектральных линий элементов.
- •36. Качественная идентификация спектральных линий в спектрах атомной эмиссии.
- •37. Определение интенсивности спектральной линии элемента при фотографической регистрации спектра.
- •38. Полуколичественный метод сравнения в атомно-эмиссионном анализе.
- •39. Полуколичественный метод гомологических пар в атомно-эмиссионном анализе.
- •40. Полуколичественный метод появления и усиления спектральных линий в атомно-эмиссионном анализе.
- •41. Уравнение Ломакина-Шейбе.
- •42.Методы точного количественного атомно-эмиссионного анализа с использованием стандартов.
- •43. Метод добавок в количественном атомно-эмиссионном анализе.
- •44. Основы, преимущества и недостатки количественного атомно-эмиссионного анализа с использованием фотоэлектрического детектирования.
- •45. Аналитические характеристики и применение атомно-эмиссионной спектроскопии.
- •46. Общие положения теории аас.
- •48. Пламенная атомизация в атомно-абсорбционном анализе: условия проведения, механизм
- •49. Требования к пламени, используемом при атомизации вещества.
- •51. Механизмы атомизации вещества в непламенных атомизаторах.
- •52. Требования к горелкам атомно-абсорбционных спектрометров
- •54 Монохроматоры
- •57. Конструкция и принцип действия безэлектродной газоразрядной лампы.
- •58. Детекторы
- •59.Методы количественного атомно-абсорбционного анализа.
- •61.Подготовка проб к анализу методами оптической атомной спектроскопии
- •62. Физические основы рентгеноспектрального анализа.
- •63. Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение.
- •64. Схема возбуждения и испускания рентгеновских спектральных линий. Критический край поглощения.
- •65. Система обозначения характеристических рентгеновских спектральных линий. Серии рентгеновских спектральных линий.
- •66. Методы возбуждения рентгеновских спектров. Принцип действия рентгеновской трубки.
- •67. Диспергирующие и детектирующие устройства рентгеновских спектрометров.
- •68 Основы кач-го и кол-го рентгеноспектрального анализа
- •69. Схема проведения, достоинства и недостатки рентгено-эмиссионного анализа.
- •70. Схема проведения, достоинства и недостатки рентгено-флуоресцентного анализа.
66. Методы возбуждения рентгеновских спектров. Принцип действия рентгеновской трубки.
Образование электронной вакансии и возбуждение рентгеновского спектра может происходить:
при мощной электронной бомбардировке анализируемого вещества в вакууме;
при облучении в-ва потоком рентгеновских квантов, имеющих необходимую энергию, испускаемых при опред. условиях анодом рентгеновской трубки;
при облучении анализируемого в-ва γ-излучением, испускаемым радиоактивным источником.
Рентгеновская трубка представляет собой стеклянный или металлостеклянный баллон, в котором расположены 2 электрода и создается вакуум 10-4-10-6мм. рт. ст.. На трубку подается высокое напряжение от стабилизирующего источника постоянного тока мощностью около 5 кВт.
На катод 2 от отдельного источника подается ток накала. Накаляясь, катод испускает электроны, которые благодаря разности потенциалов, приложенных между катодом и анодом, разгоняются до скорости, сопоставимой со скоростью света. Эти электроны имеют энергию до 100 кэВ и бомбардируют анод (мишень), который изготовлен из вольфрама, Мо, Рt или Сu, т. е. из металлов, имеющих высокую Тпл. и хорошую теплопроводность. На анод может быть помещен анализируемый образец. Возникающее при бомбардировке анода рентгеновское излучение – полихроматическое.
Спектр излучения включает не только дискретные характеристические линии атомов, входящих в состав анода или образца, но и широкую непрерывную составляющую - тормозное излучение.
Тормозное излучение возникает в следствие того, что часть бомбардировочных электронов попадает между атомами материала анода или анализ. в-ва и непрерывно теряет свою энергию в результате перемещения вглубь анода.
Вторая часть электронов, идущих от катода, проникает внутрь материала анода и выбивает из него электроны. В атомах, подвергшихся бомбардировке, на соответствующих электронных орбиталях возникают электронные вакансии.
Т. к. система стремится иметь минимальный запас энергии, на образовавшийся вакантный уровень переходят электроны с более высокой электронной орбитали. Такой переход сопровождается испусканием кванта излучения с длиной волны, соответствующей разности энергий электронных уровней, участвующих в данном переходе (характеристическое излучение), и появлением в спектре соответствующей линии (характ. линии).
67. Диспергирующие и детектирующие устройства рентгеновских спектрометров.
Рентгеновский спектрометр состоит из источника возбуждения, анализатора и детектора излучения.
Источники возбуждения – рентгеновская трубка и радиоактивные источники (дают менее интенсивное излучение, чем рентгеновские трубки). Он состоит либо из одного только излучателя (долгоживущего радиоактивного изотопа, испускающего либо γ-кванты низкой энергии, либо γ- и β-частицы большой энергии) и мишени (в-ва, которое испускает своё рентген. излучение). Материал мишени выбирается в зависимости от номера элемента, определяемого в пробе. Для возбуждения наиболее тяжелых элементов используется γ-излучение Со-57, а для возбуждения элементов с порядковым номером меньше23 – изотоп Fе-55.
Анализаторы – фильтры и кристалланализаторы ( кристаллы 20×40×1(мм) из кварца, топаза, фторида лития или др. материалов с известным межплоскостным расстоянием, изогнутые крист. с радиусом кривизны, при к-ром ур-ние Брегге выполняется при попадании на него расходящихся рентг. пучков).
Принцип действия фильтра основан на том, что он поглощает характеристическое рентг. излучение образца, мешающее определению интенсивности характеристических линий определяемого элемента, а также тормозное излучение.
Принцип действия кристалланализатора состоит в разложении полихроматического рентг. излучения на монохроматические компоненты.
Ур-ние Брегге: nλ=2dsinθ, где λ-длина волны характеристического изл-ния, d-расстояние между плоскостями кристалла.
Пучок рентгеновского излучения сложного состава падает на кристалл под углом скольжения θ к его атомным плоскостям. При этом под углом θ’=θ отражается монохроматический пучок с длиной волны λ,удовлетворяющей уравнению Брегге.
Рентгеновские лучи, не удовлетворяющие этому ур-нию, рассеиваются и частично поглощаются кристаллом. Изменяя θ можно из полихроматического пучка выделить все монохроматические волны, входящие в его состав.
Детекторы – газоразрядные счетчики Гейгера-Мюллера, сцинтилляционные счетчики, фотопластинки, чувствительные в рентгеновской области.
Газоразрядный счетчик Гейгера-Мюллера (инерционный детектор, т. е. медленнодействующий):
В стекл. колбе 1, наполненной инертным газом под давлением 10-20 мм. рт. ст., находятся цилиндрический катод 2 и по его оси метал. нить – анод 3. Ист. напряжения 4 создает постоянное эл. поле между анодом и катодом. Счетчик подключен к электрической схеме 6. Рентгеновский квант, попавший в счетчик, ионизирует инертный газ. Образовавшиеся свободные электроны ускоряются эл. полем в направлении анода и производят дополнительную ионизацию газа, вызывая появление новых электронов. Число ионизированных частиц быстро нарастает от катода к аноду. Каждый рентгеновский квант образует лавину электронов, к-рая приводит к кратковременной вспышке самостоятельного эл. тока в счетчике (разряду). На сопротивлении 5 происходит падение напряжения, регистрируемое измерительной схемой 6. она дает показания пропорциональные общему числу квантов, попавших на счетчик за все время регистрации сигнала. Амплитуда импульса не зависит от энергии кванта.
Сцинтилляционный счетчик
3
4
1 2 5 6
1- источник постоянного напряжения, 2 - ФЭУ, 3 – пластинка фосфоресцирующего кристалл. в-ва, которая вплотную прилежит к фотокатоду 4 умножителя. Рентг. квант, попадая на пластинку 3, вызывает в кристалле кратковременную вспышку света, к-рая попадая на фотокатод 4 выбивает из него электроны. В эл. цепи ФЭУ возникает фототок. Сигнал, получаемый на ФЭУ, попадает на усилитель 5, а усиленный сигнал измеряется электронно-измерительной схемой 6.
Амплитуда импульса тем больше, чем ярче световая вспышка на кристалле 3, к-рая пропорциональна энергии (частоте) рентг. кванта. Число вспышек за время регистрации сигнала пропорционально числу рентгеновских квантов, попавших на фосфоресцирующую пластинку 3.
Сцинтилляционный счетчик позволяет дифференцировать излучение компонентов пробы по частотам без использования анализатора, разделяя импульсы, имеющие разные характеристики, и благодаря этому непосредственно измерять интенсивность отдельных спектральных линий.
На использовании таких счетчиков основана работа безкристального рентгеновского анализатора (БРА).