Аналитические возможности метода ИСП-АЭС с искровым и электротермическим способами ввода проб

• Автор: Медведев, Николай Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1Л Использование искрового разряда для ввода проб в ИСП
1Л Л Способы прямого ввода твердых проб в ИСП
1Л .2 Искровой разряд как способ ввода проб в ИСП
1Л .2 Л Анализ электропроводных проб
1Л .2.2 Анализ диэлектриков
1.1.3 Использование скользящего разряда для прямого анализа диэлектрических проб
1.2 Ввод в ИСП аэрозолей твердых проб и растворов с использованием независимых линий подачи
1.2.1 Проведение «тандем-градуировки» при анализе растворов
1.2.2 Конструкции устройств ввода для подачи в ИСП растворов по независимым линиям
1.2.3 Использование градуировки по растворам для прямого
ИСП-АЭС и ИСП-МС анализа твердых проб
1.3 Электротермическое испарение как способ ввода проб в ИСП
1.3.1 Электротермическое испарение растворов
1.3.2 Электротермическое испарение твердых проб
1.3.2.1 Пробы с органическими матрицами
1.3.2.2 Металлы
1.3.2.3 Керамические и тугоплавкие материалы
1.3.2.4 Высокочистые оксиды
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА II. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ
2.1 Основное оборудование
2.1.1 ИСП-АЭС спектрометр
2.1.2 Устройство искрового пробоотбора
2.1.3 Устройства для электротермического ввода проб
2.2 Вспомогательное оборудование
2.3 Реактивы
2.4 Стандартные образцы состава
2.5 Измерение аналитического сигнала, построение градуировочных графиков и оценка пределов обнаружения
2.6 Контроль правильности результатов анализа
ГЛАВА III. ГРАДУИРОВКА ПО СТАНДАРТНЫМ РАСТВОРАМ ДЛЯ ПРЯМОГО ИСП-АЭС АНАЛИЗА ТВЕРДЫХ ПРОБ С ИСКРОВЫМ ПРОБООТБОРОМ
3.1 Выбор параметров искрового разряда
3.1.1 Выбор частоты и амплитуды напряжения искрового разряда по характеристикам кратеров эрозии поверхности образца и частиц аэрозоля

3.1.2 Выбор частоты и амплитуды напряжения искрового разряда по величине аналитического и фонового сигнала
3.2 ИСП-АЭС анализ диэлектрических проб с применением скользящего разряда
3.2.1 Выбор параметров скользящего разряда
3.2.2 Оценка пределов обнаружения при прямом ИСП-АЭС анализе силикатного стекла с применением скользящего разряда
3.3 Разработка способа градуировки по растворам для прямого ИСП-АЭС анализа сталей и сплавов с искровым пробоотбором
3.3.1 Модификация системы ввода аэрозолей растворов и твердых проб в ИСП
3.3.2 Коэффициенты относительной чувствительности
3.3.3 Выбор значения распылительного потока
3.3.4 Выбор способа наблюдения ИСП
3.3.5 Влияние типа аэрозоля пробы на значения коэффициентов относительной чувствительности
3.3.6 Проверка правильности способа «тандем-градуировки» при прямом анализе сталей и сплавов
3.4 Разработка методики прямого ИСП-АЭС анализа меди с искровым пробоотбором и градуировкой по растворам
3.4.2 Влияние мощности ИСП на интенсивность спектральных линий..
3.4.3 Выбор линий внутреннего стандарта при высоких содержаниях основы в растворах
3.4.4 Проверка правильности методики анализа меди
3.5 Заключение
ГЛАВА IV. ИСП-АЭС АНАЛИЗ КОНЦЕНТРАТОВ ПРИМЕСЕЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО ИСПАРЕНИЯ ПРОБ
4.1 Оптимизация условий ЭТИ
4.1.1 Выбор температурной программы при электротермическом
испарении проб
4.1.2. Выбор транспортирующего потока и мощности ИСП
4.2 Сравнение электротермического испарения и пневматического распыления растворов как способов ввода проб в ИСП
4.3 Сравнение аналитических характеристик методов ЭТИ-ИСП-АЭС, ИСП-АЭС, ДПТ-АЭС на примере анализа растворов с предварительным концентрированием примесей
4.4 ЭТИ-ИСП-АЭС анализ диоксида германия с предварительным концентрированием примесей отгонкой основы проб
4.5 Заключение
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
БЛАГОДАРНОСТИ

СОКРАЩЕНИЯ
АС Аналитический сигнал
ДПТ Дуга постоянного тока
ИСП Индуктивно связанная плазма
ИСП-АЭС Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно
связанной плазмой
ИСП-МС Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой
КХА Количественный химический анализ
КОЧ Коэффициент относительной чувствительности
ос.ч. Особой чистоты
ПО Предел обнаружения
СО Стандартный образец состава
ЭТА-ААС Атомно-абсорбционная спектрометрия с
электротермической атомизацией ЭТИ Электротермическое испарение
ЭТИ-ИСП-АЭС Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно
связанной плазмой и электротермическим вводом проб
Евозб Энергия возбуждения
Еион Энергия ионизации
Ее Сумма энергий ионизации и возбуждения
1Двн.стд. Отношение интенсивностей спектральных линий
аналита и внутреннего стандарта 1/1фона Отношение интенсивности спектральной линии
к величине фонового сигнала SSEA Solid Sampling and Excitation Accessory, устройство
искрового пробоотбора sr Относительное стандартное отклонение
аналитического сигнала

платформой с пиролитическим покрытием обеспечивает максимальное отношение 1;Лфо„а определяемых ЭЛеМвНТОВ.
В [87] проводили ЭТИ-ИСП-МС анализ растворенных образцов органического происхождения. Стандартные образцы БИМ 1571 и БЯМ 1566 предварительно обрабатывали смесью кислот и определяли содержания Ag, Аэ, Си, Мл, РЬ, Шэ, V и Ъа.. Результаты анализа соответствовали аттестованным значениям содержания аналитов.
Изучение частиц, образующихся при электротермическом испарении, проведенное при помощи электронного микроскопа, показало, что они представляют как отдельные частицы, так и ассоциаты размером от 0,3 до
8,3 мкм. [65].
Химические формы аналитов, которые определяются используемыми для приготовления растворов кислотами и их концентрациями, существенно влияют на величину аналитического сигнала, размер и форму частиц, образующихся при электротермическом испарении проб [65, 84, 88, 89]. Присутствие в растворе дополнительных компонентов (например, Са, Бе, К, №, Р) также оказывает влияние на аналитический сигнал определяемых элементов, что связано как с изменением процессов испарения, так и условий возбуждения и ионизации аналитов в ИСП [84, 90].
Для перевода аналитов в химические формы с близкими температурами испарения применяют химические модификаторы. Легколетучие аналиты переводят в формы с более высокими температурами испарения, что снижает их потери при стадии пиролиза. Тугоплавкие аналиты переводят в летучие формы, что позволяет повысить эффективность их испарения. В целом химические модификаторы применяют для обеспечения одновременного поступления в ИСП аналитов, находящихся в формах с разными физикохимическими свойствами.
Авторы [91] изучили влияние присутствия матричных элементов на величину аналитического сигнала серы при ЭТИ-ИСП-АЭС анализе растворов. При электротермическом испарении Н2804, (N144)2804, Ыа2804, ZnS04,