Атомная Спектроскопия

С помощью атомно-эмиссионной спектроскопии (АЭС) определяют спектры, которые излучают атомы и ионы, находящиеся в газообразном состоянии. Наиболее удобной для регистрации областью спектра является диапазон длин волн примерно от 200 до 1000 нм. Волны с длиной волны менее 200 нм интенсивно поглощаются молекулами воздуха. Поэтому, измерения необходимо проводить в разреженной атмосфере, что накладывает существенные ограничения для применения этого метода. Для длин волн инфракрасного диапазона, превышающих 1000 нм, требуются детекторы, способные регистрировать волны именно этой длины.

А сейчас совсем немного теории. Обычно атом находится в энергетически нейтральном состоянии. Если на вещество воздействовать светом определённой интенсивности, то атом может перейти в возбуждённое состояние и сам станет источником излучения. Очень важно то, что атом может вернуть только квант энергии, которая равна энергии возбуждения, то есть, частоты возбуждающего кванта и отражённого будут равны.

В качестве источников света используют высокотемпературные источники такие, как воздушно-пропановые или воздушно-ацетиленовые горелки, тлеющий разряд. Различные виды плазм. Например, плазму, образованную электрической дугой, плазму лазерной искры или индуктивно связанную плазму.

Этот метод получил широкое распространение благодаря высокой чувствительности и возможности проведения экспресс анализа. Метод позволяет идентифицировать элементы смеси и определять количественный их состав, при этом не имеет значения, в каком агрегатном состоянии находится смесь до анализа и в каких пропорциях находятся в ней элементы. Метод широко применяется в научных исследованиях, в контроле качества произведенной продукции, в поиске экологически вредных веществ и др.

Вот основные этапы проведения анализа методом АЭС. Перед возбуждением атомов, входящих в исследуемый образец, если проба не находится в газообразном состоянии, её разогревают до газообразного состояния вплоть до атомизации её молекул. После того, как возбуждённые атомы (и ионы) возвратились в исходное состояние, выполняется регистрация полученного спектра. В настоящее время известны спектры излучения всех элементов таблицы Менделеева. Поэтому, по полученным спектрам можно определить качественный состав пробы, а по интенсивности спектральных линий с помощью известных зависимостей можно определить и количество составляющих, входящих в пробу.