Дополнительные главы аналитической химии

ki =

(Ek – Ei)/h ; ki = c/
Iem = Nk Aki h ki , где Aki - вероятность перехода с уровня k на уровень i
С учетом влияния температуры:
Закон Больцмана – закон распределения атомов по энергетическим уровням, т.е. по энергиям возбуждения:
Nk = No gk/go . e-(Ek – Ei)/kБT
Iki = NoAki.hki gk/go . e-(Ek – Ei)/kБT = acb
Абсорбция –переход с i на k
Iabs = Ni Bik h ik

Переходы атома из одного энергетического состояния в другое при излучении
или поглощении им кванта света.

Ek
Излучение

Ei

Nk
Поглощение

Ni

спектра атомов натрия.
После атомизации при сравнительно не высоких температурах все

атомы в парах находятся на 3S-уровне. При высокотемпературном возбуждении подвод избыточной энергии оказывается достаточным для перевода валентных электронов на любой из возбужденных уровней.

285,28

285,90

330,30

330,28

589,59

589,00

Простейший случай – перевод на два очень близких, различающихся только спинами 3Р-уровня, с которых возбужденный электрон возвращается в свое нормальное состояние 3s с испусканием (эмиссией) квантов ЭМИ соответствующих 589,59 и 589,00 нм. Испускаемое излучение и обеспечивает характеристический желтый цвет натриевого пламени.

падающие лучи; 1, 2, 3 - дифрагированные лучи;  -

угол дифракции,
 - разность хода интерферирующих лучей в направлении .

Принцип действия дифракционной решетки с профилированными штрихами.

продукты
Жидкие: природные, сточные воды, биологические жидкости, пищевые продукты
Газообразные: аэрозоли.
Аналитическое применение

АЭС:

Качественный анализ проб неизвестного состава
Полуколичественный анализ проб неизвестного состава
Количественный анализ

светопоглощения:
Il = Io . 10 –kcl
T = Il/Io; -lgT

= A = kcl

Il

Io

в жидких образцах
ЭТА , ПО 10-10 г/л. Металлы и металлоиды

в жидких и твердых образцах.
Объекты анализа: природные воды, биологические материалы, пищевые продукты

переходах электронов на внешних орбиталях – АФС.

Различия АЭС и АФС

проявляются в способе перевода атомов в возбужденное состояние. В АЭС возбуждение атомов осуществляется за счет тепловой энергии.

В АФС возбуждение производится от внешнего источника ЭМИ.

Соответственно доля возбужденных атомов, определяющих величину аналитического сигнала, является функцией не температуры, как в АЭС, а интенсивности ЭМИ от внешнего источника.

I = 2,3 Io fklc, где

Io – интенсивность излучения внешнего источника;
f – квантовый выход люминесценции,
k – коэффициент поглощения,
l – длина оптического пути, проходимого поглощаемым излучением в образце,
С – концентрация излучающих частиц.

Величины f, как правило, невелики и чтобы обеспечить достаточную чувствительность метода, необходимы источники излучения с максимальной Io. Поэтому метод оказывается конкурентноспособным только при лазерном возбуждении. В этом случае ПО АФС оказываются рекордными.

Но главное достоинство АФС – высокая селективность. Самая высокаясреди методов атомной спектрометрии.