Лабораторный практикум для студентов технологических специальностей, страница 41

        Предлагаемый метод основан на использовании внутренних стандартов, где интенсивность линий легирующих добавок устанавливается сравнением с интенсивностями опорных линий железа того же спектра, так называемая относительная интенсивность.

Количественный спектральный анализ

Определение % содержания марганца в образце стали

Количественный анализ легирующих добавок с относительной ошибкой не более 3% может быть проведен на стилоскопе методом визуальной фотометрии по интенсивности наблюдаемых спектральных линий.

        В этом методе оценивают близкие по спектру линии железа и добавки, уравнивая их интенсивности с помощью ослабляющих светофильтров.

        Отношение интенсивности линий добавки и внутреннего стандарта железа находят ослабляя интенсивность более яркой линии с помощью ступенчатого ослабителя интенсивности- стеклянной пластинки, прозрачность которой ступенчато уменьшается по длине. Перемещая пластинку и поочередно заслоняя участками разной прозрачности яркую линию, ослабляют ее интенсивность до интенсивности второй линии и фиксируют по шкале фотометрического клина смещение ослабителя.

        Таким образом, отношение интенсивности двух линий в спектре может быть выражено через отношение показателей шкалы ослабителя:

где   nx и n –отсчеты по шкале клина, а N –их рассчитанное в % отношении.

        Для измерения интенсивности линий в делениях клина последний поворотом маховичка вводится в зрительное поле окуляра. Затем барабаном вводят в поле окуляра обе сравниваемые линии- добавки внутреннего стандарта.

        Поворачивая маховичок, ослабляют яркую линию добавки или стандарта до выравнивания интенсивностей снимают показания шкалы клина. Если ослабляют линию внутреннего стандарта – железа, то из показаний шкалы вычитают 100 единиц, если ослабляют линию добавки- вычитают показания шкалы из 100.

        Откладывая на оси абсцисс содержание добавки С в %, а на оси ординат- относительную интенсивность ее спектральной линии получают градуированный график для определения добавки.

РАБОТА № 10

Определение содержания ионов натрия, калия и кальция

 пламенно-фотометрическим методом

Простой и быстрый метод фотометрического анализа пламени широко распространен в различных областях науки и техники.

        Им определяют качественно и количественно до 50 элементов с ошибкой, не превышающей 2-4%. Метод важен  в анализе микроколичеств щелочных и щелочно-земельных металлов, когда определение их другими методами, особенно при совместном присутствии, затруднительно.

        Целебные и вкусовые качества различных сортов минеральной воды зависят от ассортимента растворимых катионов щелочных, щелочно-земельных металлов и ряда анионов: хлоридов, гидрокарбонатов, сульфатов и др.

        Окрашивание пламени происходит вследствие термического возбуждения в пламени атомов исследуемого вещества и последующего излучения (эмиссии) световых волн определенной длины λ и частоты ν.

        Длина волны излучения является качественным признаком, а интенсивность излучения выражает концентрацию вещества в растворе.

        Так, излучению атомов натрия соответствует длина  волны λmax=585± 5 нм (желтая окраска).

        Излучению атомов калия - λmax=768 ± 5 нм (краснофиолетовая окраска).

        Излучению атомов кальция - λmax = 622+ 5нм (оранжевая окраска).

        Сила фототока в фотоэлементе прибора, пропорциональна интенсивности излучения паров вещества (степени окраски пламени). Это делает возможным качественный и количественный анализ смеси присутствующих катионов натрия, калия и кальция без их разделения.

        Чтобы определить концентрацию этих катионов в исследуемом растворе для каждого из них строят график, откладывая на оси абсцисс концентрацию раствора, а на оси ординат, соответствующую ей величину фототока прибора в микроамперах.