Atom-emission va atom-absorbsion spektrometriya Atom spektroskopik analiz usullari

31.8-§. Spektrga ajratish va qayd qilish usullari

AES da nurlanishni spektrga yoyish usullari uni qayd qilish usullari bilan yaqin bog’langan.

Emission spektroskopiyada erishilayotgan barcha yutuqlar yuqori unumli difraksion panjaralarning ishlatilishi bilan bog’liq. Kamera obyektivining fokus masofasini oshirish va difraksion panjaraning shtrixlar sonini ko’paytirish orqali asbobning teskari chiziqli dispersiyasini yaxshilash mumkin.

2.2. Jadval. Bir metrli monoxromator uchun shtrixlar zichligining (yassi panjara) va spektr tartibining teskari chiziqli dispersiyaga ta’siri (230 nm to’lqin uzunligida).

Shtrixlarning		2400	3600	2400	3600
zichligi, mm^-1
Spektrning tartibi		1	1	2	2
Teskari	chiziqli	0,382	0,235	0,157	0,061
dispersiya, nm/mm

2.3. Jadval. Difraksion panjaralarning ajratib ko’rsata olish kuchi (230 nm to’lqin uzunligi uchun).

Shtrixlarning	Spektrning	Panjaraning	Ajratish,	Ajratib
				ko’rsatish
zichligi, mm^-1	tatibi	eni, mm	nm
				kuchi
1080	1	60	3,5	65000
1080	2	60	1,7	130000
1800	1	84	1,5	150000
2400	1	110	0,9	260 000
4200	1	84	0,7	350 000
2400	2	140	0,3	670000
3600	2	140	0,2	1000000

AES da fotoelektrik va fotografik usullar spektrni qayd qilishning asosiy usullari hisoblanadi. Yalpi yarim miqdoriy analizlar o’tkazish uchun spektrni ko’z bilan kuzatish orqali qayd qiluvchi asboblar (stiloskoplar) ishlatiladi. Fotoelektrik qayd qilish uchun detektor sifatida, yorug’lik oqimini elektr signaliga aylantiruvchi (fotoelementlar, fotoelektron ko’paytirgichlar, fotodiodlar) qurilmalar ya’ni fotoelektrik o’zgartirgichlar xizmat qiladi. Bu holda elektr signalining kattaligi, detektorga tushadigan yorug’lik oqimining intensivligiga proporsional bo’ladi. Keng tarqalgan fotokimyoviy detektorlarga fotoplastinka va fotoplyonkalar kiradi. Bu holda yorug’lik oqimining intensivligi fotoplastinkadagi spektr chizig’i tasvirini qorayish darajasini ya’ni, optik zichligini aniqlaydi. Qorayish darajasi fotometrik usul bilan o’lchaniladi.

Oxirgi 30 yilda yorug’lik qabul qilgichlar sifatida fotoplastinka va fotoplenkalanning o’rnini fotoelektron ko’paytirgichlar (FEK) egalladi. FEK lar ikki qismdan, ya’ni tushuvchi fotonlarni elektronlarga aylantiruvchi fotokatod va elektronlar sonini ko’paytiruvchi dinodlardan iborat.

AES da bir va ko’p kanalli qayd qilish usullari ishlatiladi. Namuna chiqargan nurlanishni spektrga yoyish uchun monoxromatorlar va polixromatorlar ishlatiladi. Atomlarning chiqarish spektrlari chiziqlarga

juda boy. Shuning uchun, ajratib ko’rsatish kuchi yuqori darajada katta bo’lgan spektral asboblardan foydalanish kerak. Moddalarni alanga bilan atomlaganda chiqarish chiziqlarining soni kam bo’lganligi uchun ajrata olish kuchi past bo’lgan monoxromatorlardan foydalanish mumkin.


Sifat analizi

Atom emissiya usuli (AES) atomlar tomonidan chiqarilgan juda ko’p spektr chiziqlarini bir vaqtda qayd qilish imkoniyatini beradi. Shuning uchun ham AES ko’p elementli analiz usuli hisoblanadi. Usulning bu muhim afzalligi, uni namunaning tarkibida qanday elementlar borligini aniqlash uchun, ya’ni sifat analizi uchun qo’llashga imkon beradi.

Atom spektrlarining ajoyib xususiyatlaridan biri ularning chiziqli tuzilishidir. Shu sababga ko’ra, atom spektrlari ko’p ma’lumotga ega. Chiziqning spektrdagi joyi, ya’ni to’lqin uzunligi har bir element uchun xususiydir va uning bu xossasini sifat tahlili uchun ishlatish mumkin. Chunki har bir elementning elektron tuzilishi boshqasinikidan farq qilgani uchun, ularning spektri ham o’ziga xosdir. Masalan natriyning spektrida to’lqin uzunliklari mos ravishda 589,0 va 589,6 nm bo’lgan ikkita intensiv sariq chiziqlar bor.

Xuddi shunday toza kaliyning spektrida ham ikkita intensiv ko’k chiziq bor.

Agar natriy va kaliy biror qotishmaning, mineralning tarkibida bo’lsa uning spektrida ham shu ikkala elementga tegishli spektr chiziqlari bir vaqtda ko’rinadi.

An’anaviy atomlash manbalari ichida sifat analizi o’tkazish uchun eng ma’qbuli yoy razryadi hisoblanadi. Birinchidan, yoyning temperaturasi ko’pchilik elementlarni atomlash va qo’zg’atish uchun yetarli, ikkinchidan, yoyning temperaturasi uchqun razryadi va induktiv bog’langan plazmanikiga qaraganda past bo’lganligi uchun, bunday qo’zg’atish usuli bilan olingan spektrda chiziqlar soni oz bo’ladi, bu esa o’z navbatida, chiziqlarni qaysi elementlar chiqarayotganini topishni osonlashtiradi. Yoy razryadining asosiy kamchiligi, uning turg’un emasligi esa, sifat analizi o’tkazishda katta rol o’ynamaydi, chunki sifat analizida chiziqlarning intensivligi emas, balki uning to’lqin uzunligi (chiziqning spektrdagi o’rni) ishlatiladi.

Sifat analizining vazifasi namunaning spektrida ma’lum elementga tegishli chiziqning bor-yo’qligini aniqlashdan iborat. Bitta spektr chiziqning joyi, ya’ni to’lqin uzunligi bo’yicha ham elementni aniqlash mumkin. Amaliyotda spektr chiziqning to’lqin uzunligini o’lchash aniqligini hisobga olish kerak. Shuning uchun chiziq biror elementga tegishli ekanligi masalasini yechish, odatda yetarli darajada intensivlikka ega bo’lgan, analitik chiziqlar deb ataluvchi chiziqlarning spektrda bor-yo’qligi orqali hal etiladi. “Oxirgi” chiziqlar deb ataluvchi chiziqlar bu talabni qanoatlantiradi. “Oxirgi” chiziqlar deb elementning namunadagi miqdori kamayib borishi bilan uning spektridagi chiziqlar orasida uzoq davom etadigan, ya’ni oxirda ko’rinmaydigan chizig’iga aytiladi. Agar elementning rezonans chiziqlari spektrning ko’rinuvchi yoki ultrabinafsha sohalarida bo’lsa, odatda ular oxirgi chiziqlar bo’ladi. Asosiy holatga o’tishlar natijasida hosil bo’ladigan spektr chiziqlarga rezonans chiziqlar deyiladi. Masalan litiy atomida rezonans chiziq elektronni 2 p sathdan 2s sathga o’tishi natijasida hosil bo’ladi va uning to’lqin uzunligi   670,8 nm ga teng.

Namunada elementning borligi juda ishonchli bo’lishi uchun spektrda unga tegishli bir necha chiziqni topish kerak.