Исследуемое вещество – проба помещается в специальный канал, высверленный на глубину 5 мм в нижнем медном электроде вольтовой дуги. При включении дуги вещество быстро испаряется и под действием высокой температуры (50000С) разлагается на отдельные атомы. Находясь в быстром тепловом движении, атомы испытывают сильные взаимные столкновения: энергия этого движения переходит в энергию возбуждения электронной оболочки атомов, которая затем отдается в виде излучения – света.
Следует отметить, что не все атомы возбуждаются в одинаковой степени. Атомы металлов имеют сравнительно низкую энергию возбуждения и легко приходят в состояние свечения. Напротив энергия возбуждения атомов неметаллов слишком велика, чтобы начать светиться при температуре вольтовой дуги. Поэтому в образовании спектров пламени участвуют исключительно металлы и практически совершенно не проявляются неметаллические элементы.
Спектральный анализ в данной работе проводится только на металлы. Свет от дуги, попадая на спектрограф, разлагается в спектр, который затем фотографируется. Так как электроды вольтовой дуги изготовлены из меди, то в излучаемом спектре будут присутствовать спектральные линии меди. Чтобы отделить первые от вторых, на одну фотопластинку рядом с излучаемым спектром фотографируется чистый спектр меди – так называемый эталонный спектр. Фотографирование двух спектров на одну пластинку осуществляется перемещением кассеты.
Фотографирование. Камера спектрографа снабжена кассетой, в которую вставляется фотопластинка. Фотопластинка представляет собой плоскопараллельное стекло, одна сторона которого покрыта светочувствительной эмульсией. Эмульсия изготовлена из желатина с растворением в нем бромистого серебра AgBr. Молекулы бромистого серебра чувствительны к свету: при попадании на них света они разлагаются на ионы брома и серебра. Благодаря этому в тех местах пластинки, которые и создают фотографическое изображение. Однако в начале это изображение является скрытым и не видно невооруженным глазом, так как зерна серебра слишком малы. Для того, чтобы их увеличить и получить явное изображение, пластинку следует проявить, что достигается погружением пластинки в раствор проявителя. После проявления пластинка несет на себе нормальное фотографическое изображение, но не может быть вынесена на свет, т.к. остается светочувствительной. Чтобы избавиться от ненужной более светочувствительности, необходимо из нее удалить оставшиеся частицы неразложенного бромистого серебра. Это достигается фиксированием пластинки в растворе гипосульфита, который растворяет бромистое серебро, но сохраняет изображение.
Чувствительность фотопластинки зависит от длины волны падающего света и возрастает с уменьшением длины волны. Длинноволновая часть света (красные лучи) на пластинку почти не действуют. Поэтому открывать и обрабатывать пластинку можно в хорошо затемненном помещении при красном свете от специального фотографического фонаря.
Исследование фотографических спектров – спектрограмм осуществляется на особом приборе – спектропроекторе, который дает на экране увеличенное в 20 раз изображение спектра.
Получение спектрограмм
Перед началом опыта необходимо тщательно ознакомиться с деталями установки. Рекомендуется предварительно включить дугу (со старыми электродами) и посмотреть на спектр меди глазом. Для этого к спектрографу прилагается лупа.
Каждый студент перед началом фотографирования получает от лаборанта 4 медных электрода. В один из них запрессовано исследуемое вещество. Во избежание загрязнения электродов руками их следует брать только за конец, противоположный тому, где будет зажигаться дуга. Чисто медные электроды и электрод с веществом следует держать отдельно. Одновременно с электродами у лаборанта берут фотопластинку и получают инструкцию о том, как заряжать кассету.
Дальнейшее производиться в следующем порядке:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.