Эмиссионный спектральный анализ принадлежит к числу наиболее .распространенных методов аналитической химии. Благодаря универсальности, большой информативности, высокой экспрессности и эффективности он завоевал ведущее место при аналитическом контроле качества готовой продукции в различных отраслях промышленности. Помимо этого, квантометрические методы спектрального анализа можно относительно легко полностью автоматизировать и включать з автоматизированные системы управления технологией производства. Области применения эмиссионного спектрального анализа чрезвычайно широки и многообразны. Достаточно глубоко развиты его теоретические основы, хорошо отработаны практические приемы и методы. Не имея соответствующих теоретических представлений и не зная современных достижений, невозможно успешно использовать спектральный анализ в аналитической практике.
Обширную информацию по разным разделам эмиссионного спектрального анализа можно найти в настоящей книге известных венгерских специалистов в этой области Т. Терека, И. Мики и Э. Гегуша.
В ней удачно сочетается достаточно строгое изложение фундаментальных теоретических основ с подробным описанием обширного методического материала, касающегося р~авличных аспектов практического использования эмиссионного спектрального анализа, например способов подготовки проб к анализу, выбора источника излучения и условий возбуждения спектров, измерения и преобразования интенсивности спектральных линий, а также статистической обработки полученных данных. Обсуждаются специфические особенности, преимущества и недостатки спектрографического спектрометрического и визуального методов регистрации спектров, рассматриваются вопросы организации работы спектральной лаборатории и, наконец, даются конкретные рекомендации по анализу металлов и сплавов. Большое внимание уделено также применению ЭВМ для обработки результатов измерений. Кроме того, в книге приведены полезные в практическом отношении таблицы физико-химических постоянных, таблицы наиболее удобных для анализа спектральных линий и вспомогательные таблицы, необходимые при преобразовании интенсивностей и определении погрешностей анализа.
Таким образом, данная монография имеет большую практическую ценность, написана на высоком научном уровне и достаточно полно отражает современное состояние эмиссионного спектрального анализа.
Книга представляет несомненный интерес для работников аналитических лабораторий научно-исследовательских институтов и заводов {особенно для тех, кто занимается спектральным анализом металлов и сплавов), для преподавателей вузов и студентов.
В. Егоров
Содержание
От переводчика ,.......,............... 5
Предисловие ..,.,,,,.,...,,,,,....... 6
Глава 1. ВВЕДЕНИЕ .....................7
Литература........................ 10
Глава 2. ПОДГОТОВКА ПРОБ.................. 11
2.1. Основные положения................... 11
2.2. Пробоотбор и подготовка металлов и сплавов . ,....... II
2.2.1. Общие замечания.................. 11
2.2.2. Пробоотбор для анализа полупродуктов и готовой продукции 14
2.2.3. Пробоотбор стружки. Подготовка для анализа стружки, металлических порошков и образцов малой массы.......
2.2.4. Пробоотбор и подготовка литых образцов........
2.2.5. Контактный Пробоотбор................
2.2.6. Эталонные, стандартные, контрольные и корректирующие образцы...................... 27
2.2.7. Проблемы получения высокочистых металлов. Концентрирование следов элементов. Выделение включений....... 31
2.3. Пробоотбор и подготовка диэлектрических твердых веществ , . , 34
2.3.1. Общие положения................. . 34
2.0.2. Превращение материалов в порошок и его гомогенизация. Добавки ....................... 38
2.3.3. Брикетирование (таблетирование)........... 43
2.3-4. Сплавление.................... 44
2.3.5. Разложение кислотами или щелочами. Растворение..... 46
2.3.6. Концентрирование следов элементов физическими методами . 48
2.3.7. Подготовка твердых органических веществ для спектрального анализа...................... 48
2.3.8. Специальные проблемы высокочистых диэлектрических материалов и радиоактивных веществ............ 51
2.3.9. Эталонные и стандартные образцы. Эталонные материалы . . 52
2.4. Пробоотбор и подготовка растворов и жидких веществ..... 54
2.4.1. Общие положения.................. 54
2.4.2. Концентрирование следов элементов в растворах химическими методами..................... 55
2.4.3. Подготовка неводных растворов или жидких органических веществ....................... ?2
2.4.4,.Изготовление эталонных образцов в виде растворов. Вещество
сравнения, добавки ................ ' «
2.5. Пробоотбор и подготовка газов............. . ?5
2.5Д. Общие замечания.................. 7а
2.5.2. Разделение газов физическими и химическими методами ... 76
2.5.3. Внутренние стандарты, стандартные образцы ...... .77
Литература
Глава 3. ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ .............. 82
3.1. Общие замечания .................... 82
3.2. Источники излучения для анализа металлических образцов .... 83
3.2.1. Метод «точка к точке» ................ 83
3.2.2. Метод «точка к плоскости» .............. 88
3.2.3. Испарение металлических проб малой массы ....... 92
3.2.4. Вращающиеся металлические образцы .......... 96
3.2.5. Стабилизация разряда потоком газа и внешним магнитным полем ...................... 98
3.2.6. Разряд при низком давлении газа ........... 102
3.2.7. Метод промежуточного стандарта ........... 104
3.2.8. Метод, основанный на плавлении металличесих электродов . . 106
3.2.9. Локальный мнкроспектральный анализ ......... НО
3.3. Источники излучения для анализа твердых диэлектриков ..... П5
3.3.1. Испарение порошковых проб из полости вспомогательных электродов ...................... 1'5
3.3.2. Анализ брикетов ....... • ........... 125
3.3.3. Стабилизация дуги с помощью вспомогательных приспособлений ....................... 129
3.3.4. Селективное .испарение с помощью специальных устройств . , 131
3.3.5. Непрерывное введение порошковых проб в разряд ..... 135
3.3.6. Непрерывная просыпка порошков через разряд ...... 137
3.3.7. Приготовление аэрозолей из твердых частиц и введение их в разряд ..................... 141
3.3.8. Определение трудновозбудимых элементов ........ 145
3.3.9. Лазерный микроспектральный анализ. Биологические исследования ...................... 148
3.4. Источники излучения для анализа диэлектрических жидкостей и растворов ...................... . . 151
3.4.1. Метод растворного остатка .............. 151
3.4.2. Метод вакуумной чашки ............... 155
3.4.3. Метод пористого электрода .............. 159
3.4.4. Метод вращающегося диска ..... . ........ 161
3.4.5. Метод распыления . ................. 167
3.4.6. Введение раствора в стабилизированную дугу, плазменную струю или высокочастотный плазменный факел ...... 173
3.5. Источники излучения для анализа газов ........... 176
3.5.1. Общие замечания . ............ ..... 176
3.5.2. Определение состава газовых смесей в разрядных трубках . . 176
3.5.3. Определение газов в металлах ............. 179
3.5.4. Определение содержания металлов в газах ........ 181
Литература ........................ 183
Глава 4. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ЛИНИЙ ... 193
4.1. Общие положения . ................... 193
4.2. Корреляция между концентрацией и отношением интенсивностей линий ......................... 393
4.3. Значение условий возбуждения .............. 196
4.3.1. Влияние электрических параметров возбуждения ..... 196
4.3.2. Влияние продолжительности возбуждения ........ 199
4.3.3. Влияние геометрии аналитического промежутка ...... 204
4.3.4. Роль внешнего магнитного поля при возбуждении в дуге постоянного тока................... 209
4.4. Влияние фазовых изменений в пробе............. 216
4.4.1. Роль физического состояния пробы........... 216
4.4.2. Эффекты взаимного влияния элементов......... 218
4.4.3. Действие буфера.................. 230
4.4.4. Эффект носителя................. . 233
4.4.5. Роль диффузии................... 236
4.4.6. Роль химических свойств пробы............ 240
4.5. Роль газовой атмосферы, окружающей аналитический источник света 249
4.6. Влияние постороннего излучения и абсорбции........ 259
4.6.1. Общие замечания.....j............. 259
4.6.2. Фоновое излучение . . . ,............. 260
4.6.3. Совпадение линий.................. 261
4.6.4. Излучение от посторонних примесей.......... 264
4.6.5. Самопоглощение .................. 265
4.7. Распределение излучения плазмы в пространстве и во времени . . 266
4.7.1. Общие замечания.................. 266
4.7.2. Распределение излучения в пространстве ......... 266
4.7.3. Изменение излучения во времени............ 270
4.8. Выбор внутреннего стандарта, стандартных образцов и аналитических пар линий..................... 273
4.8.1. Общие положения.................. 273
4.8.2. Внутренний стандарт................ 273
4.8.3. Стандартные образцы................ 274
4.8.4. Аналитические пары линий.............. 274
Литература....................., . , 277
