Analitika 1 Аналитическая химия, ее становление как наука, теоретические основы, значение, актуальность для практики, роль и основные задачи в системе наук

Методы атомной спектроскопии внешний -основан на переходе валентных электронов и внутренних электронов из одного энергетического состояния в другое. Когда электроны переходят с одного энергетического уровня на другой и возвращаются на первый уровень, атом излучает определенное количество света. В зависимости от длины волны и частоты спектра, генерируемого излучением в это время, атомная спектроскопия делится на методы оптической и рентгеновской спектроскопии. В оптической спектроскопии валентные электроны участвуют в формировании спектров ультрафиолетового и видимого полей, а в рентгеновской спектроскопии - внутренние электроны. Валентные электроны атомов имеют разную энергию. Для получения спектров оптического поля исследуемое вещество переводится в атомарное состояние с использованием энергии источника. Поскольку энергии внутренних электронов близки друг к другу, атомизация не требуется при получении рентгеновских спектров. Для перевода испытуемых веществ в атомарное состояние используются различные распылители. Атом в методах оптического поля-эмиссия и атом-методы абсорбции. Ионизация в этой области не наблюдается при воздействии радиации и вещества. Энергия, необходимая для возбуждения внешних валентных электронов, намного меньше энергии, необходимой для возбуждения внутренних электронов. Для возбуждения внутренних электронов требуется большое количество энергии. Ионизация наблюдается при возбуждении внутренних электронов. Электрон, испускаемый ионизацией, называется фотоэлектроном или вторичным электроном. В результате переходов на внутренних электронных стадиях атома может высвободиться еще один электрон. Такой электрон oje-электронупоминается как Метод oje-спектроскопии соответствует методу oje-электронной эмиссии. Рентген к электромагнитной спектроскопии-эмиссия, рентгеновское излучение-флуоресцентный, рентгеновский-методы поглощения и рентгеновская электронная спектроскопия, в то время как рентгеновские фотоэлектронные и рентгеновские-методы электронной спектроскопии. По характеру воздействия излучения на обнаруживаемое вещество все методы атомной спектроскопии делятся на эмиссионные и абсорбционные. В методах эмиссионной атомной спектроскопии атом возбуждают с помощью устройств с высокой температурой (высокой энергией). В методах излучения оптического поля распылители используются для преобразования исследуемого вещества в атом, а одно устройство действует как источник возбуждения, используемый для возбуждения атома. Когда для возбуждения исследуемого вещества используется электромагнитное излучение, такие методы называются флуоресцентными методами. Атом во флуоресцентных методах-флуоресценция и рентгеновские лучи-флуоресценция. В методах абсорбции атом исследуемого вещества не переводится в возбужденное состояние.


38. Спектры атомов. Основные и возбужденные состояния атомов, характеристики состояний. Энергетические переходы, правило отбора. Вероятность электронных переходов и время пребывания возбужденных состояний (литий, валентное, электронное, возбужденное, переходное, главное квантовое число, орбитальное квантовое число, ингибирование).
Валентные электроны играют ключевую роль в формировании спектров атомов. При переходах между двумя энергетическими состояниями формируется спектральная линия с определенной длиной волны. Эта спектральная линия, которая образуется, когда атом излучает поглощенную энергию, является основной характеристикой атома, которая позволяет качественно найти конкретный атом. Каждый атом обладает определенной внутренней энергией. Он может поглощать и выделять соответствующую энергию только при возбуждении. Следовательно, спектры атомов линейны. Следующие правила отбора должны соблюдаться, чтобы получить спектральные линии, имеющие аналитическое значение.
1) Изменение общего квантового числа на желаемое значение (п - любое количество) возможно.
2) Электронные переходы должны происходить только между орбиталями, у которых азимутальное квантовое число равно единице, т.е. лзнак равно1. Другими словами, от s орбиталей к d орбиталям, от r орбиталей ƒ переходы на орбитали и т. д. запрещены, переходы с s-орбиталей на r-орбитали, переходы с r-орбиталей на d-орбитали и т. д. разрешены (рисунок 55).
3) Запрещается более одного электронно-возбужденного перехода.
4) При переходе электрона с одной ступени на другую его спин не должен изменяться, т.е. переходы с изменением спина запрещены.
При электронных переходах электрону позволяют переходить из любого состояния p в состояние 2s, потому что главное квантовое число может изменяться на любое значение. Набор линий, образованных в результате этих переходов, называется основным набором. Его частота
= 2 с - mp (m = 2,3,4, ..)
это частота излучается в результате прохождения электроном состояний mp (m = 2,3,4, ..). В спектре атома лития также присутствует первая дополнительная или дефектная (диффузная) линия, частота которой
= 2п - мкр (m = 3,4,5, ..)
Второй дополнительный (резкий) набор выражен резче, его частота
= 2p - мс (m = 3,4,5, ..)
Помимо перечисленных, есть и другие коллекции, но достаточно просмотреть этот важный сборник, чтобы ограничить переполнение книги лишним материалом.

Согласно распределению Больсмана, наиболее возбужденными в этом случае будут атомы. Поэтому линия излучения, возникающая при переходе из состояния 2p в состояние 2s, является наиболее интенсивной. Обычно линия излучения, генерируемая при переходах между первым возбужденным состоянием атома и основным энергетическим состоянием, является наиболее интенсивной, эта линия называется резонансной линией.

Для атома лития это частота линии
= 2сек - 2п
при переходе с 2р на 2с частота излучает.
Все резонансные линии при переходе из первого возбужденного состояния имеют важное аналитическое значение. Поскольку интенсивность этих линий велика, они увеличивают чувствительность. Эти линии используются для качественного поиска элементов. В то время как для возбуждения резонансных линий щелочных металлов требуется низкая энергия, для неметаллов требуется очень высокая энергия. В результате резонансные линии смещаются из видимой области спектра в область вакуумного ультрафиолета. Это можно увидеть в следующей строке:
Na 589,0-589,6 нмSi 251,6 нмп 177,6 нм
Вакуум мешает анализу воздуха и других газов в ультрафиолетовом поле, что значительно усложняет эксперимент. Следовательно, методы атомной спектроскопии в основном используются для обнаружения металлов.


39. Сущность метода атомно-эмиссионной спектроскопии. Как формируются спектральные линии, величины, которые характеризуют спектральные линии, для чего они используются (энергия, дискретность, длина волны, интенсивность, полуширина, качество, количество, валентность, электрон, уровень энергии, переход, атомизация).