Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Аналитическая химия -> Бабушкин А.А. -> "Методы спектрального анализа " -> 12

Методы спектрального анализа - Бабушкин А.А.

Бабушкин А.А., Бажулин П.А., Королев Ф.А., Левшин Л.В. Методы спектрального анализа — МГУ, 1962. — 509 c.
Скачать (прямая ссылка): babushkinmetodispektralnogoanaliza1962.pdf
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 241 >> Следующая


Графическое изображение термов атомов. Энергетические значения термов можно изображать графически (схемы Гротриана), если в

определенном масштабе рисовать их положение (уровни энергии) горизонтальными черточками. Уровни энергии различных термов будем рисовать раздельно. Линии, соединяющие отдельные уровни, дадут наглядное представление о спектральных линиях, излучаемых атомом, при изменении его энергии от состояния, характеризуемого верхним термом, до состояния, характеризуемого нижним термом.

Рис. 2. Схема уровней атома натрия

Рис. 3. Схема уровней иона кальция

На рис. 2 представлена энергетическая схема термов нейтрального атома NaI, на рис. 3 — схема термов иона Call. Здесь же даны длины волн некоторых спектральных линий, возникающих при переходе атома из одного состояния в другое. Излучаемая или поглощаемая атомом энергия при переходе электронов от одного терма к другому определяется расстоянием между термами, взятыми по вертикали. На приведенных схемах масштаб энергии взят в электронвольтах (1 эв = 1,60 • 10^12 эрг) . От электронвольтов можно перейти к единицам см —имея в виду, что 1 эв соответствует 8066 см~

Из рис. 2 и 3 видно, что имеются группы последовательных линий, идущие со все более высоких уровней, отличающихся положением электрона с возрастающими значениями главного квантового числа п, данными на рис. 2 и 3 около термов. Такие последовательности спектральных линий называются спектральными сериями. Например, главная (наиболее интенсивная) серия в спектре натрия состоит из переходов с термом пр2Р°А, 3/ на 3s2Si/3 при п = 3, 4, 5, ..., дающих серию спектральных линий 5896—90, 3302, 2853, ... При п — со один из электро-

23 нов уходит из оболочки атома, атом превращается в ион. Поэтому верхняя граница схемы термов является границей ионизации атома. Для сложных атомов может быть несколько границ термов. В таких атомах возможно возбуждение двух электронов, один из которых может быть удален из атома, а другой — остаться в возбужденном состоянии. Получающаяся при этом новая граница термов соответствует иону с возбужденным электроном. Соответствующие термы получили название смещенных. Поэтому в таблицах спектральных линий, где приведены энергии электронов в верхних возбужденных состояниях, можно встретить величины энергии возбуждения большие, чем величины энергии ионизации, например для Cu I.

Излучение энергии атомом. Количество лучистой энергии, соответствующее частоте vik, излучаемое атомами за 1 сек (интенсивность излучения) при переходе между двумя энергетическими состояниями і и k (рис. 4), определяется числом излучающих атомов N1 в 1 см3 и вероятностью спонтанного излучения Alk , в соответствии с зависимостью:

А ¦



B1

Hl

2

¦ч,Л

о дв Ng

I1

NiA: M

(1.1)

Рис. 4. Схема переходов атома

между состояниями: 1 — возбуждение из нормального состояния; 2 — спонтанное излучение квантов hvik> 3—поглощение квантов h. Vik

4k "j'^jft" Ik-

Это равенство справедливо при пренебрежимо малом самопоглощении и малом вынужденном испускании.

Для того чтобы атомы могли излучать эту энергию, необходимо перевести их из 'нормального (с наименьшей энергией) состояния в верхнее возбужденное состояние, і. Этот .перевод осуществляется в различных источниках света (дуга, искра, электрический разряд в разрядной трубке и др.) в большинстве случаев путем столкновений с электронами.

Во многих случаях (разряд при атмосферном давлении) механизм возбуждения можно принять термическим, определяемым формулой Больцмана:

Ni

N0e

go

kT

(1.2)

Зйесь Ei— энергия возбуждения данного уровня энергии, T — равновесная температура плазмы источника, gt и go — статистические веса верхнего и нормального состояний, N1 и N0- концентрации атомов соответственно в состоянии і и в нулевом состоянии. Из этой формулы следует, что при переходе к термам с более высокой энергией возбуждения число возбужденных атомов резко снижается. Кроме того, обычно уменьшается и вероятность излучения Aik с этих термов. Например, для второго члена главной серии натрия (А,=3302А) вероятность излучения в 22 раза меньше, чем для первого члена известного желтого дублета 5896—5890 А. В соответствии с этим первая линия спектральной серии, всегда самая яркая, обладает наибольшей интенсивностью излучения. Для спектральных серий, связанных с самыми нижними состояниями атома, первые линии являются самыми яркими в спектре излучения (резонансные линии). Однако вероятности излучения резонансных линий различных атомов значительно отличаются по вели-

24 чине. Наибольшей вероятностью излучения обладают резонансные линии атомов щелочных и щелочноземельных металлов.

Резонансные линии, как наиболее яркие в спектре, имеют большое значение при спектральном определении незначительных концентраций элементов. Однако не все резонансные линии пригодны для использования; некоторые из них лежат в трудно доступных областях спектра, например в вакуумной (Я= 1774,94 А у фосфора) или в области слабой чувствительности фотографической пластинки (например, Л=2138,56А у цинка). Вместо этих линий приходится использовать другие, для которых вероятность излучения меньше и для возбуждения которых необходимо затрачивать большие энергии. В связи с этим чувствительность определения таких элементов сильно снижается. Например, для цинка вместо резонансной линии 2138 А (потенциал возбуждения 5,8 эв), часто берут триплет 3282—3302—3345А (с потенциалом возбуждения 8,8 эв). Увеличение потенциала возбуждения на 3 эв при температуре разряда 5000° приводит, согласно (1.2), к снижению числа возбужденных атомов более чем в сто раз. В связи с этим в настоящее время наметилось стремление переходить в некоторых случаях спектрального анализа в вакуумную область спектра с использованием фотоэлектрических приемников излучения. В этой области находятся самые чувствительные резонансные линии таких важных для технического анализа элементов, как С, S, Р, As, Se, и газы Н, О, N.
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 241 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама