Атомный спектральный анализ 5-94275-179-X

Citation preview

. .

«

2005

-1»

. .

«

-1»

2005

543.42 344 26

: , ϖ.И. ϖϼϷϸЂЄЂ϶ϼЋ , ϔ.ϔ. ϣЇЃЏЌϹ϶ ϖ.ϕ. ϕϹϿГЁϼЁ

26

. .

,

. .: « -1», 2005. 132 .

-

( ),

,

, ,

, ;

-

.

,

,

.

,

.

ISBN 5-94275-179-Б

-

543.42 344

«



. ., 2005

-1», 2005

. .

60 × 84/16.

. .

30.03.2005 TТЦОЬ. . : 7,67 . . .; 7,5 .- . . 400 . . 200

« 107076,

-1», ., 4

, -

392000,

,

, 106, . 14

– (

),

.

-

.

-

-

-

, 200

,

.

, .

-

(

,

-

.) (

)

.

,

,

,

,

:

-

,

, -

, ,

. . : ,

,

,

,

,

. -

. . 30

,

,

, 10 – 12 .

,

,

.

1.

,

,

, ,

. .

. ,

,

-

. .

,

-

-

-

-

-

-

-

, , ,

,

.

1854 .

.

,

.

6 5

4 1

, .

8

ϴ)

3

,

,

2

2

1826 .

, -

,

5

2

6 8

λ

J

7 J

9 ϥ

λ

7 J

9

ϵ)

. 1.

-

1859 .,

4 1

.

,

,

,

-

. 1.

ϴ–

;ϵ–

;

:

, ,

,

1–

3–

( , 1861 .), , 1868 .). 14

(

(

, ,

: , 1863 .), ,

(

, 1923 .

,

,

1923 .

,

.

–

,

–

–

; ,

(

,

. .

2.

;

– –

–

,

:

,

;

,

. .

-

–

,

-

;

(3…5 %) –

.

,

.

1909 .

(10–5…10–7 %) –

20

, 1861 .), , 1875 .), ;

. ,

;

,

-

25

(

,

.,

:

;

,

. 1930-

;

; ;

.

. .

;

;5–

8–

9–

1923 .

;4–

6–

7–

;2–

;

( )

)

;

-

-

-

, .

-

2.1.

(

2

. 2)

Dϕ =

1) ; 2)

Dl

/

-

2,

,

: –

l −l ∂l = 2 1 – λ 2 − λ1 ∂λ

L=

. (

3,

4,

F2, )

(

ϕ ϕ2 − ϕ1 = λ λ 2 − λ1

=

:

;

5 6. 1.

;

.

1 ∂λ = Dl ∂l

, ,

-

Dl = Dϕ

).

-

;

F2 , ЬТЧ ϕ

F2 –

4 5

3

F2

ϕ1

2 1

∆l

λ2

ϕ2

. 2.

R=

3)

L0 –

4)

,

λ – ∂λ

;

6

λ1

;

D F

, 5)

λ,

∂λ

,

, ϴ–

ε

, L0 = a

. ;D–

,

;F–

– .

, ;

S, . .

, ;

D2 F2

, -

, Fλ S= D ЬТЧ

-

, .

, :

-

1. 2.

.

3.

:

: :

,

.

,

,

.

2.2. ,

,

.

.

,

.

.3

,

γ

γ1

,

ϔ

α α1

N2, ЬТЧ γ =

θ

,

.

θ = θ 0 = 2α1 = A

A . 2

ЬТЧ α = Ч ЬТЧ

:

(

α

. 3.

N1

, . 4),

ϔ γ α1

A . 2

θ

ϴ1

-

α

. 4.

γ α1

.

θ = МШЧЬЭ

θ = α+ γ− A.

α = γ1 = α 0

,

ϔ

θ 2 . θ Ч − ЬТЧ 0 2

,

ϔ

,

ЬТЧ

.

γ1

II.

ЬТЧ γ1 = Ч ЬТЧ α1 ,

,

N2

I

:

.

A ЭР = 2

ϴ

N1.

1 ЬТЧ α; α1 = A − γ; Ч

Ч– γ = α1 =

,

–

.

2.2.1. .

. -

θ

γ1

-

-

D,

δλ

I

0

1

2

–1

1

2

λ,

3

. 5.

-

-

. 6.

(2)

∂ϕ Dϕ = = ∂λ

(1)

:

A 2

∂Ч . ∂ λ A 2 2 1 − Ч ЬТЧ 2 2 ЬТЧ

.

ϔ = 60º. Dϕ =

2

4 − Ч2 ∂Ч R=C , ∂λ

НЧ Нλ

:

-

. C– ,

,

. .

,

(

. 5).

2.2.2. ,

(

Н

.

N=

),

1 . Н

M I

II

I' B D i

i A

. 7. ϔϖ – ϕ–

Н

II' C

Dϥ – AD –

,

I'

I

II; ϖϥ –

II'

;i–

(

I'

;

II');

I

: II;

.

-

Н (ЬТЧ ϕ − ЬТЧ i) = kλ ,

,k=1–

ϕ

i

k = 0, ±1, ±2, … – . . ( . 7).

Dϕ =

ϕ = 0, . .

∂ϕ k = ∂λ Н МШЬ ϕ

МШЬ ϕ ≈ 1: Dϕ ≅ k / Н .

. R = kN, . . .

,

.

, ,

,

.

,

-

,

.

(

k=0–

;

-

.

. 6).

-

2.3. ,

; 3)

: 1)

; 2)

,

-

–

.

. 2.3.1. 390…700

,

,

, ,

–

.

,

,

.

2 0,03

. 4 7

.

. 8. ,

:

5

,

15

,

, 6, 7.

.

, -

.

,

9 .

,

–

– .

.

; ,

10

25…50 %);

,

-3,

1, .

(

. .

.

.

,

.

3

, -

. .

. 10

15 (

. 9).

-

11

-

,

.

13

17

14

90

-

.

-

,

.

11

10

16

16 17

13

0

14.

,

12

.

15

11

. 9.

-3 .

.

. -11 (

,

12 ( . 11).

. 11

10

1 12

ϴ)

-2 ( , . 10),

. 10). .

-

,

.

ϵ) ϴ–

1– 4– 10 –

;5– ;11 –

. 10.

;ϵ–

;2– ;6–

;3– ;9–

;7 8– ; 12 –

12

11

-2: ;

;

;

9 13

10

14

17

16 15

ϴ)

ϵ)

8–

ϴ–

1– 5–

12 – 14 –

. 1).

-11:

;ϵ– ;3–

; 10 –

,

;4– ;7–

; ;

; 11 –

; 13 –

; 15 – 17 –

, (

;2–

;6– ;9–

,

.

. 11.

; 16 – . ,

; .

;

;

; -

. 1.

FО 5079,24 – FО 5079,75 A

Cu 4275,13 A

FО 5191,46 – FО 5192,35 A

Cu 6147,31 A

CЫ 5409,79 – FО 5410,91 A

FО 4643,31 A

FО 6136,62 – FО 6137,70 A

. 4

.

.

–

,

.

,

.

,

-7 (

,

,

,

. 12),

, 90°

,

.

60.

.

,

10 1

9 3 8

4 7

11

. . ,

,

.

6

ϴ)

ϵ)

-

, -2

.

5

. -

.

.

2

,

-

-3,

.

-

1–

1– 5 9– 3–

4– 5 6– 7 8– 10 – 11 –

ϵ–

2.3.2. –

.

;3–

;3– ; 11 –

300,0

– 10 000.

, 48°11'

.

0,005 7,

,

9

42

;

; ):

; 13 –

-28,

;

;

;8– -

,

. ,

-30.

)

(

30

. 13

14)

.

234,81

. -30

. 14, ϴ. 2, 3 4, ,

.

8,

10

-30

. -

,

11.

. 13.

10 – ; 12 – : ;7–

;

,

1,2×.

310,0

;

;4

, ,

257,3

;

;

(

,

(

:

;9–

;2– ; 6, 7 8 – ϶– ;5–

200…600

60-

.

-7:

;

-22,

,

0,03

. 12.

ϴ– ;2–

6

2°17'.

234,83

.

-

695

1

593

268

3

2

5

4

7

6 8

9 11

10

ϴ)

ϵ) . 14.

ϴ– 1–

5–

150

275

,

8–

, ,

. 14. 2

.

316 ,

.

10 – ,

;ϵ– ;2–4– ;6– ;9– ; 11 –

; ;7–

. 14, ϵ)

,

; 75, 2

3. .

75 :

,

;

;

; (

-30:

, .

.

67 .

,

4

. -

1

.

«

, 1.

«

1

.

.

».

2,

, .

»,

1

.

-

.

-

.

,

. .

. 1

«

,

».

)

2

, 0,001 10…12

( . ,

. 16),

.

«

».

«

».

,

«

2

-

». .

2.

,

5

–

-9

-10 (

1

1

3

. 15) .

.

-23.

. ,

.

-

2

3,

.

2

2.

-

4

(

1

-

,

2.

1

,

-

,

,

2

. .

-

3

,

2

.

. .

-

. (

. 17).

-

ϤϼЅ. 15. ϬІϴІϼ϶ ЅЃϹϾІЄЂϷЄϴЈϴ

. 16.

: -

. 17.

.

,

.

.

. .

,

,

,

–

,

1

3

2

.

180°.

,

.

, .

.

2

4

6

10

8 5

7

9

1

. 8.

.

.

,

-

-3

,

-

.

( .

0,3

–

. 18).

, ,

.

.

,

,

. ,

–

-51 .

( 9.

.

,

30, 60

100 %.

.

1, 6 (П = 120

)

8 (П = 270

. 18. П = 120 7 5

6

2 1

8

П = 270

. 19. 2.

-51 (

/

)

,

–

( .2) П = 800 -90 П = 1300 П1 = 304

4

9

-

: 9-

,

.

. 360…1000 . 19) 3, 4, 5,

3

-

-

.

-84

-89

,

.

,

. .

,

, ,

-51

-

120

2, ), .

, 3-

270

7, -51

-

П,

,

120

270

800

1300

1000

77,0

34,2

11,6

3,7

800

44,1

19,6

6,0

2,1

700

33,6

14,9

5,1

1,6

600

19,6

8,7

3,0

0,9

500

10,5

4,7

1,8

0,5

450

6,3

2,8

0,7

0,2

400

4,2

1,9

0,6

0,15

360

2,5

1,1

0,4

0,1

П = 800 .

-61

.

,

, -8 (

-51

-90 6,5 × 9; 9 × 12; 6,5 × 18. . -

.

. 20, 21)

-13,

.

. 20.

-8 1

4

5

10

7

2

3

8

6

9 11

. 21.

1000…200 .

1200

, , . . ./

0,6

-8 0,3

2,7 .

/

,

,

. .

600

./

,

1200 .

./

-

54

.

18

,

-2 (

. 22),

,

:

,

,

ϴ)

,

, ,

-4. . .

.

ϵ) . 22. ϴ–

8–

;ϵ–

;2–

;

;3– ;7–

5–

;4

-2:

6–

;

6 7

6

8

9

7 10 11

5' 1

2

3 4

5

1– 5–

. 23.

;2–

;3–

-4: ;4–

-

. .

,

,

.

.

,

.

.

./

.

.

.

.

600

.

.

1

.

; ;

-

5' – 7–

,

;6– 10 –

,

; 11 – -4 (

,

.

), .

; 8,9 –

. 23).

-

12. -8

-51,

(

(

;

,

δS-1000 -

;

–

.

«

48

», . , -

-

),

-

.

,

,

. 3. C

3.1. .

, ,

,

,

–

(

,

) ,

–

.

. .

,

.

.

,

10 %.

,

,

,

,

« .)

(HNO3, H2SO4, HCХO4 . ,

.

.

-

,

, .

.

».

-

, ,

. ,

. . .

.

,

-

,

.

.

.

.

,

-

, -

-

-

.

.

3.2. ,

. 24 ϴ, ϵ, ϶).

(

. 24, ϴ). ,

(

, .

,

5

.

.

.

. 24, ϵ). . 24, ϶.

-

,

,

,

2

2…3 %,

. (

-

,

.

,

-

.

.

.

,

(

,

,

:

2

.

-

)

, -

. , .

ϴ)

ϵ)

-

϶)

. 24.

-

, . 2 /

3.3. 1

6(

7,

3,

2 1

,

2

. . 25), 5.

.

. , 6,

.

-

3.4. ,

,

, .

,

-

26.

,

. 2,

.

.

. ,

1,

3

4 3

5

2

2

1

6

3

7

1

. 25.

. 26. 2 3 4 1

5

. 27.

5 .

3. . .

1. 10 .

.

4.

-

,

4.1.

/

4

. 2

(

. 27). , -

,

. .

,

,

.

,

:

.

-

.

.

–

3 %.

,

(

,

-

-

. 3)

-

.

-

3. , °C

– –

1840 1925 2045 2397 2660 2690 2730 3137 5000

– – – – – – – – . 28 .

, . 8

1.

4.

5

,

170…250 ,

–

-

,

,

, .

(

.

7000 , – 6200 ,

-

-

.

– 4800 ,

,

r,

. – 4300 ,

-

,

.

,

-

.

. 29)

.

-

3

.

,

. 2…5

,

7. ,

6. .

. , 4100 ,

2

.

– 5300 .

-

1

3

2

6

4 5

7

8

. 28.

r

R

. 29.

.

-

. 30.

,

. . T.

U2

-

.

,

ϴ – ϵ,

r

R

.

r.

T

.

L, R1

. 32).

ϵ ϵ–϶

U1 .

). R1

ϥ1

L P

R2

r

ϥ2

. .

ϵ

϶

. 32.

ϸ t,

϶ Ϸ

T

Ϸ

-

. ,

. 31.

U,

. 31.

-

(

,

.

, . . L

R2 C1 .

,

(

+300 +U2 +U1 0 ϴ –U1 –U2 –300

Ϥ

,

. 30,

.

C

r

. T

(

.

,

, . .

-

,

C–

. I=

Q

,

. T = 2π LC

L

P . 33).

U–

2Q 2CU U = = π T T

S = МШЧЬЭ

,

C L

. j=

U πS

C L

,

,

.

L R

r

C

R

T

P

. 33. L

.

5000…7000 .

, , ,

r. r. R –

. ,

.

C

,

,

–

C .

P

,

. .

ϴ)

. 33, 10 000…12 000

P,

, . 34,

, . .

–

. 35.

,

, . . -2,

-

ϵ)

. 34.

. 35.

-2

(

-2

)

.

,

-

. . 36

.

(

-

,

),

.

.

GDS-500A .

10 000

165

10 . .

,

-

δECO

-

. , HТХРОЫ RКЧФ. ,

1959 .

460

–

.

50 000 ,

,

. .

, -

,

. .

(

. 37)

, ,

1

. 36.

2 3

7

4

1, 6 – 6

5

2, 5 –

: ;

-

3–

;

;4–

;

7– (

,

),

2

.

,

-

7

6

–

3– - 4– 1964 . 6 – ( 7– - 8– -

: ,

, ,

-

-

;

;

;5– ;

)

; ;

-

, ( .

,

,

. 38)

–

,

-

, .

,

.

-

;2–

-

(ICP-AES) 1961 .,

8

:

1– (ICP)

4

. 37. -

.

,

4

5

,

1974 .

3

1

-

, :

,

. «

– »,

-

. -

-

.

10 000 ,

–

6500 ,

2 3

, -

, .

1

, , .

4 6

.

5

-

. 38. ICP:

1–

;2–

3– 4–

;

5–

;

;

.

,

60

.

PШХвЯКМ E960

.

-

;6–

-

-

IRIS IЧЭЫОЩТН.

IRIS TСОЫЦШ EХОЦОЧЭКХ – CID.

,

. SPECTRO 120 800 ICP-AES ICP-AES

ICP. 39. .

,

. SPECTRO CIROS-CCD 10 000 10 . ,

, -

) ICP – AFS ( . 39.

4.2. ,

, , . 1. ЭϿϹϾІЄЂЁ ϶ ϴІЂЀϹ ЀЂϺϹІ ЁϴЉЂϸϼІАЅГ ІЂϿАϾЂ ϶ ЅІϴЊϼЂЁϴЄЁЏЉ ЅЂЅІЂГЁϼГЉ, ЃЄϼ ϾЂІЂЄЏЉ ϴІЂЀ ЁϹ ϼϻϿЇЋϴϹІ БЁϹЄϷϼϼ. 2. Иϻ ϶ЅϹЉ ϶ЂϻЀЂϺЁЏЉ ЅЂЅІЂГЁϼϽ ϶ ϴІЂЀϹ ЂЅЇЍϹЅІ϶ϿГВІЅГ ІЂϿАϾЂ ІϹ, ϸϿГ ϾЂІЂЄЏЉ ЀЂЀϹЁІ ϾЂϿϼ-

ЋϹЅІ϶ϴ ϸ϶ϼϺϹЁϼГ M = mvr = Ч Ч = 1, 2, 3, ...

С = Чh ; 2π

m, v, r

–

,

;

– . 3. ИϻϿЇЋϹЁϼϹ ϼϿϼ ЃЂϷϿЂЍϹЁϼϹ БЁϹЄϷϼϼ ϴІЂЀЂ϶ ЃЄЂϼЅЉЂϸϼІ ІЂϿАϾЂ ЃЄϼ ЃϹЄϹЉЂϸϹ ϼϻ ЂϸЁЂϷЂ ЅІϴЊϼЂЁϴЄЁЂϷЂ ЅЂЅІЂГЁϼГ ϶ ϸЄЇϷЂϹ ϶ ϶ϼϸϹ ЈЂІЂЁϴ: Сυij = Ei − E j , υij

С –

–

; Ei

Ej

–

; i-

j-

.

Ei < E j ,

,

, ,

Ei > E j

, . .

.

,

j-

i-

–

,

−

Ej kT

-

С υij ,

(4.1)

; Aij –

i-

.

-

: I ij = N i Aij e

Ni

.

,

, .

–

; k –

;T –

(4.1)

,

.

I = aCb ,

ϥ–

; a

b –

. ∆E∆t ≥

∆t –

, ,

10–2

.

: .

;

,

–

.

,

,

. 40).

-

.

(4.3) ∆E ≥

,

С 2π∆t

. , . . ,

(4.2),

10–8 ,

-

.

,

; ,

-

–

.

,

,

,

,

4.3.

С , 2π

,

– ,

(

,

.

(4.2)

,

,

. .

–

. ,

, .

ε

1

= kε

ρ

0,

k –

N Љ–

N

=N

Р

N

= бN ,

Р Р0 Р0

Ϲ

–

−

E kT

l– ; ϥ –

Р

= ρϥl,

-

N = N 0 + N 1, = α 0 0ε 0, N 1 = α1 ε α0 α1 –

N =N ,

0

Р0 –

Р Р0

e

−

E kT

1,

-

,

-

I = N AjiСυji

. 40.

(4.8)

(4.7)

: N=N

, N

0

+N

1

+N +N

=N

0

+N

1

.

, N=N

+N +N

.

(4.4)

α= б=

N N

+N

,

N N +N

(4.5)

,

(4.6)

(4.4) – (4.6) N=

1 − (1 − α) б N α(1 − б)

. =

N

: N

=

(1 − б ) α N, 1 − б(1 − б)

(4.7)

αб N. 1 − б(1 − α)

,

(4.1), (4.7) I=

, .

. .

,

Р − (1 − б ) α N Aij i e kT С υij . 1 − б(1 − α) Р0 Ej

,

(4.8).

,

,

.

(4.8)

(1 − б) α = 1− б . 1 − б (1 − α)

, . .

,

,

(4.8)

,

.

, . . :

-

,

,

, ,

.

-

. -

4.4. , , .

,

. 42

, ,

,

(

,

. 41). .

,

,

,

,

. –

.

1946 . . Au, Ju, FО, NТ, CШ, V, CЫ, TТ, PЭ, …

: HР, AЬ, CН, ГЧ, TО, SЛ, BТ, PЛ, TТ, εЧ, AР, Cu, SЧ, ( ,

,

2

5.

3

.

-

. 43.

. (

-

. 43).

10–7 %.

6,

4. 2,

,

,

. 41.

. 42.

,

,

. 44.

1,

,

. 42).

.

.

,

,

(1)

-

-

4 3 2

1

1

6

5

5

. 44.

, .

« ,

,

». ,

.

5.

,

,

,

-

,

5.1. – –

,

,

, ,

«

. ,

, , .

-1 ( 1

. 47),

,

.

.

,

». , .

. . -18,

, . . ,

.

. -

.

. 45

-

46,

-

2 3

3

4 5 7

6

8

. 46. . 45.

1– 3, 5 – 6–

-

-18

-18: ;2– ;4– ;7– ;

8–

ϴ)

; -

ϵ)

1– 5–

;2– ;6–

. 47. ϴ–

;3– ;7– (

(

, , -12 ( (

6

;

;ϵ–

;4–

322,0 . . 48)

;

;8– .

,

,

-1: ;

),

.

,

. )

). -

,

:

, -

.

,

.

-

16

15 14

12

11 10

3

2

13

1 4

5

6

7

12 –

( .

. ( ).

9

. 48. ;2– ;3–

1– 5– 7–

8

-12: ;4–

;9– ; 11 – ; 13 –

10 – 15 –

8; 6 –

; 16 –

;

; 14 –

; ; 13 -

.

,

λб

λ

ϴ)

,

,

–

.

ϵ)

,

϶) (ϴ)

α2 –

-

λ1 λ2

. 49. α1

;

. 49, ϴ, ϵ),

.

λб,

;

α1

λ1 λ2 α2.

,

αб –

(϶) (

(ϵ) . 49, ϶),

-

λ б = λ 1 + ( α б − α1 )

б ( λ 2 − λ1 ) λ 2 − λ1 = λ1 + α α 2 − α1

,

б = α б − α1 , α = α 2 − α1 .

. 50.

4.

-

-2

* -

-

-

1

–

2

–

3

+ *

-

+

-

+

–

+

+ -

«–»

«+»

+

+ -

. -12

1)

,

,

2)

(

.

.4

,

:

)

,

. –

-2 (

, . 50).

;

-

6.

6.1. .

–

:

.

. .

.

.

.

=, >

,

.

.

5. ,% 0,1 0,2 0,1…0,3 0,3…0,7 0,7…1,1

1,0…1,6

, 520,844 = 520,234 520,604 = 520,234 425,435 = 424,743 464,617 < 464,744 465,216 ≤ 464,348 464,617 = 464,744 465,216 < 465,450 540,979
20

, 465,216 ≥ 465,450 540,979 = 541,521 540,979 = 540,578 435,105 < 437,593 431,105 = 437,593 435,105 ≤ 435,273 435,150 = 435,273 429,227