Метод абсорбционной спектрофотометрии. Геоэкология как наука: цели, задачи, аксиоматические основы, законы и закономерности. Национальные парки Беларуси. Экологическая безопасность при захоронении отходов

МГИ

16 Метод абсорбц-й спектрофотометрии

Спектрофотометрия — оптический метод исследования газообразных, жидких и твердых веществ, основанный на определении интенсивности поглощения света веществом (абсорбционная спектрофотометрия) или интенсивности излучения им света (эмиссионная спектрофотометрия) в зависимости от длины волны.

Данный метод основан на исследовании спектров поглощения электромагнитного излучения молекулами различных веществ. По типам изучаемых систем спектрофотометрию обычно делят на молекулярную и атомную. Различают спектрофотометрию в ИК, видимой и УФ областях спектра. Излучение источника света в виде пучка с определенными волновыми характеристиками направляется на газообразное, твердое исследуемое вещество или его раствор. Ослабленный поток лучистой энергии разлагается в спектр, состоящий из чередующихся темных полос, который фотографируется либо преобразуется на бумажной ленте посредством самописца в характеристическую кривую, отражающую зависимость значений поглощения (ось ординат) от длин волн электромагнитного излучения (ось абсцисс). Этот  метод  применяется для определения рода, вида вещества, состава смеси, выявления структурных особенностей молекул. Спектрофотометрия широко применяется, биохимических, санитарно-гигиенических, судебно-медицинских и фармацевтических лабораториях для качественного и количественного анализа различного рода объектов.

17Атомно-эмиссионная (АЭС) и атомно-абсорбционная спектроскопия(ААС).

Метод АЭС основан на испускании (эмиссии) квантов электромагнитного излучения возбужденными атомами. Возбуждение атома происходит при столкновениях с частицами плазмы, дуги или искры, обладающими высокой кинетической энергией. В отлич от молекул атом не имеет колебательных и вращательных подуровней, в нем возможны только электронные переходы. Поскольку разность энергий электронных уровней достаточно велика, атомный спектр состоит из отдельных спектральных линий. Наиболее вероятны переходы с возбужденного уровня, ближайшего к основному. Спектральные линии, соответствующие такому переходу, называют резонансными. В спектрах атомов имеются линии с близкой энергией, Две такие линии составляют дуплет, три триплет, четыре —   квартет и т. д..В атомной спектроскопии для получения Е необходимо перевести вещество в атомарное состояние - атомизировать. Образование молекул при атомно-эмиссионном анализе чаще рассматривают как помеху. Сущест-т 3 вида помех:спектральные(связаны с недостат-й монохроматизац-й излуч-я попад-го на детектор), химические(связ.с тем,что определение осложняет ряд процессов:образ-е мол-л из атомов,взаимод-е опре-гов-ва и компонентов пламени),физические(обусл-ны физич-ми св-ми р-ра распыляемого в пламени).Атомизацию осуществляют гтламенными и электротермическими способами.

Эмиссионная фотометрия пламени. Метод основан на измерении интенсивности излучения, испускаемого атомами и молекулами, возбуждаемыми в пламени. Пламя образуется при сгорании различных органических веществ в окислителях. Температура пламени не высока (1700—3000° С), однако ее достаточн для возбужд легковозбудимых атомов.

Метод  ААС основан на поглощении (абсорбции) электромагнитного излучения атомами вещества в свободном состоянии. Атомы поглощают кванты света, соответствующие переходу из основного состояния в возбужденное. В результате излучение ослабляется. Зависимость степени поглощения излучения от концентрации атомов описывается законом Бугера — Ламберта — Бера: кол-во электромагн. излуч-я погл-го р-ром пропорц-но конц-и поглащ. частиц и толщине слоя р-ра. В ААС аналитический сигнал получают от невозбужденных атомов, используют пламенные и электротермические атомизаторы, в которых используется тепловая энергия. Перед атомизацией анализируемый образец переводят в раствор. Пламенные атомизаторы  предст собой горелки, аналогичные используемым в атомно-эмиссионной спектроскопии. Электротермич атомизаторы предст собой высокотемперат печи спец конструкции с температурой до 3000 С. Основн деталь этих атомизаторов   — графитовая кювета, которую