21.06.2017
Гидроизоляция в комнате, где будет устанавливаться ванна или душ, должна быть качественной, ведь именно здесь возможны постоянные...


21.06.2017
Мрамор появляется в результате соединения известняка и доломита под воздействием перекристаллизации различных осадочных пород в...


21.06.2017
Трактор - это техника, без которой сложно представить выполнение дорожно-строительных, землеройных и других работ. Именно поэтому...


20.06.2017
При монтаже пластиковых окон немаловажным пунктом является оформление ее откосов. Для отделки проемов используется материал, из...


20.06.2017
Первые недели жизни малышу требуется на сон не менее 18 часов в сутки. Поэтому очень важно правильно организовать место для сна....


20.06.2017
Утепление или же преобразование лоджии собственными силами, как и при работе профессионалов, всегда начинается с робот по ее...


Расшифровка спектрограмм

19.01.2017

1. Качественный спектральный анализ. Рассматриваемый спектральный анализ основан на том, что каждый химический элемент имеет свойство при возбуждении излучать характерный линейный спектр, по которому можно судить, присутствует или отсутствует данный элемент в пробе.
Сфотографированный на пластинку спектр представляет собой сочетание близко расположенных вертикальных линий (рис. 85).
Число спектральных линий химических элементов может быть очень большим (до нескольких тысяч). Для качественного анализа используются не все, а только наиболее интенсивные линии, число которых для каждого элемента колеблется от 1 до 5. Эти линии называются аналитическими.
Расшифровка спектрограмм

Наиболее интенсивные линии в спектре, используемые в качестве аналитических, появляются при малых содержаниях элемента в пробе и исчезают в последнюю очередь (иногда их называют «последними»). Так, например, при содержании в пробе 1 % кадмия в спектре присутствует 14 его линий, при содержании 0,1% — 10 линий, при 0,01 % — 7 линий, а при 0,001% — только одна линия с длиной волны 2288, 01 А. Если содержание кадмия в пробе будет меньше 0,001 %, в спектре не будет ни одной спектральной линии, принадлежащей кадмию.
Аналитические линии различных элементов сведены в таблицы, удобные для практического использования. В табл. 19 приведены длины волн, характерные для аналитических линий некоторых наиболее распространенных элементов.
Расшифровка спектрограмм

Присутствие исследуемого элемента определяется наличием его аналитической линии в спектре и подтверждается одной-двумя контрольными линиями такой же или близкой чувствительности. Необходимость подтверждения основной линии элемента контрольными связано с тем, что на месте аналитической линии исследуемого элемента могут появиться линии других элементов, имеющих ту же длину волны (мешающие линии).
Чтобы облегчить нахождение нужных спектральных линий, спектр исследуемой пробы сопоставляют со спектром железа, который имеет большое число линий, более или менее равномерно расположенных по всей его области. Спектр железа на спектрограмме сравнивают со спектром железа на атласе. Атлас представляет собой сфотографированный и увеличенный на фотобумаге спектр железа. Под этим спектром нанесена шкала длин волн, на которой легко можно определить соответствующий участок спектра. В нашей стране наибольшее распространение получили атласы спектральных линий А.К. Русанова, С.К. Калинина, Л.Н. Индиченко и др.
Для примера на рис. 85, а приведен участок спектра железа из атласа Л.H. Индиченко. По отношению к линиям спектра железа показано положение спектральных линий различных элементов со шкалой длин волн.
Задача обучающегося расшифровке спектрограмм состоит в том, чтобы достаточно быстро сопоставлять спектр железа, снятый на спектрограмме, с изображением спектра железа на атласе. Для этого необходимо сначала внимательно изучить спектр железа, среди линий которого выделяются характерные группы, позволяющие легко ориентироваться. Длины волн, характерные для линий спектра железа, приведены в табл. 20.
Расшифровка спектрограмм

Спектрограмму удобно рассматривать и сравнивать со спектром железа в увеличенном виде. Для этого спектрограмму помещают на предметный столик спектропроектора ПС-18, удобный для работы, особенно когда атлас спектральных линий совпадает по масштабу с увеличенной спектрограммой на экране спектропроектора. Если масштабы спектра железа на спектрограмме и на атласе различны, пропорциональность расстояний между линиями сохраняется.
Перед просмотром фотопластинку со спектрами располагают на спектропроекторе так, чтобы эмульсия была сверху, а темные циановые полосы справа. Тогда спектры на пластинке расположатся в порядке их фотографирования, а длина волн, характерная для спектральных линий, будет увеличиваться слева направо. Научившись сопоставлять спектры железа на фотопластинке со спектром железа на атласе, приступают к расшифровке спектрограмм.
Расшифровку спектрограмм проводят в следующем порядке.
1. По таблице аналитических линий определяют номер планшета и на планшете — соответствующее место, где помечена линия данного элемента. Допустим, хотят определить в спектре анализируемой пробы наличие элемента магния. Для этой цели пользуются атласом Л.Н. Индиченко, выкопировка из которого показана на рис. 85, а.
Согласно табл. 19 основная аналитическая линия магния имеет длину волны 2852,13 А, контрольные — 2802,60 А и 2795,53 А. Выбирают планшет с указанным интервалом длин волн.
2. Сравнивают спектрограмму с атласом, положив спектрограмму на экран спектропроектора.
Отыскивают на спектрограмме линию искомого элемента против аналитической линии этого элемента, нанесенной на планшете. Если элемент обнаруживают, то уточняют его наличие по контрольной линии.
На рис. 85, а, где показана часть анализируемой спектрограммы, выделены пунктиром основная и контрольные аналитические линии магния, по которым можно сделать заключение о присутствии этого элемента в спектре пробы.
2. Полуколичественный спектральный анализ (метод спектров сравнения). Полуколичественный спектральный анализ основан на зависимости интенсивности спектральных линий от содержания элемента в пробе.
Наиболее простым методом полуколичественного спектрального анализа является метод спектров сравнения, сущность которого заключается в том, что интенсивность спектральных линий испытуемого образца сравнивается с интенсивностью тех же спектральных линий эталонных проб. Условия сжигания и фотографирования анализируемых проб и эталонных должны быть одинаковыми.
Эталоны по своему химическому и петрографическому составу должны быть близки к анализируемым образцам.
Лучшими эталонами являются растертые в порошок образцы пород с того же участка или месторождения, что и поступающие на спектральный анализ пробы. Химический состав такого эталона устанавливается на основании неоднократно проведенного надежного химического анализа.
Чаще всего эталоны приготовляют путем смешивания «основы» и элементов — «примесей». В качестве основы используют «пустые» горные породы, не содержащие анализируемых элементов.
В качестве элементов — «примесей» применяют химические реактивы (окислы, карбонаты и др.) или природные минералы. Весовые количества основы эталона и примесей рассчитывают исходя из химического состава элементов. Эталонные пробы фотографируют либо на одной пластинке с рядовыми пробами, либо на отдельной пластинке.
Спектрограммы с эталонными пробами и анализируемыми просматривают на экране спектропроектора или при помощи других приборов. Задача заключается в том, чтобы найти в эталонах аналитическую линию с такой же длиной волны и с такой же интенсивностью, как в пробе. Почернения выбранной аналитической линии в пробе и эталоне сравнивают на глаз.
Одинаковая степень почернения одних и тех же аналитических линий в эталоне и пробе позволяет приближенно судить о равенстве содержания исследуемого элемента в эталоне и пробе (см. рис. 85, б). Если не удается установить одинаковую степень почернения соответствующих линий пробы и эталона, производят интерполяцию между двумя соседними почернениями, определяя тем самым промежуточную концентрацию исследуемого элемента.
Результаты спектрального анализа выдают на специальных бланках с указанием содержания в пробе определяемого элемента, например: 0,1; 0,2; 1%. Если при полуколичественном анализе принята трехкратная шкала концентраций: 0,001—0,003—0,005—0,01—0,03—0,05—0,1—0,3—0,5—1 % и т. д., то содержание каждого элемента в пробе указывают в соответствующих интервалах концентраций: 0,001—0,003; 0,1—0,3% и т. д.
Результаты полуколичественного анализа обязательно сопровождают сведениями о чувствительности и точности спектрального анализа каждого химического элемента.