Особенности измерения микроколичеств ртути методом атомно-абсорбционной спектроскопии

• Автор: Генина, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РТУТИ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
1.1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РТУТИ
1.2. МЕТОД АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ. ОБЩИЕ
СВЕДЕНИЯ
1.3. ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ РТУТИ МЕТОДОМ
АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
1.4. МЕТОД ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ С ЗЕЕМАНОВСКОЙ
КОРРЕКЦИЕЙ НЕСЕЛЕКТИВНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЗОНАНСНОЙ ЛИНИИ РТУТИ 253,7 НМ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ТОЧНОСТЬ АНАЛИЗА
2.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СПЕКТРАХ АТОМОВ
2.2. СВЕДЕНИЯ О СПЕКТРЕ РТУТИ
2.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗОТОПИЧЕСКОЙ И СВЕРХТОНКОЙ СТРУКТУРЫ
РЕЗОНАНСНОЙ ЛИНИИ РТУТИ 253,7 НМ
2.3.1. ПОНЯТИЕ СВЕРХТОНКОЙ СТРУКТУРЫ
2.3.2. КОНТУР ЛИНИИ ЕСТЕСТВЕННОЙ РТУТИ С Х=253,7 НМ
2.4. ЭФФЕКТ ЗЕЕМАНА ДЛЯ ЛИНИИ РТУТИ 253,7 НМ
2.5. ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ
СПЕКТРОСКОПИИ
2.6. ШИРИНА ЛИНИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ АНАЛИЗЕ ПАРОВ РТУТИ МЕТО-
ДОМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ С ЗЕЕМАНОВСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ФОНА
2.7. ИЗМЕРЕНИЕ СЕЧЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ПАРОВ РТУТИ НА ДЛИНЕ
ВОЛНЫ 253,7 НМ
2.8. ЗАВИСИМОСТЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ ПОГЛОЩЕНИЯ ОТ
ВЕЛИЧИНЫ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ДЛЯ ЧЕТНЫХ ИЗОТОПОВ
2.9. ИЗМЕНЕНИЕ КОНТУРА ЛИНИИ ПОГЛОЩЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ СМЕСИ ИЗОТОПОВ РТУТИ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ОБЩЕГО ДАВЛЕНИЯ И
ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ АНАЛИЗА
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. АППАРАТУРА ДЛЯ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОГО АНАЛИЗА С ЗЕЕМАНОВСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ФОНА И МЕТОДИКИ АНАЛИЗА
3.1. ПРИБОРЫ ДЛЯ АТОМНО-АБСОРБЦИОН1ЮГО АНАЛИЗА РТУТИ С
ЗЕЕМАНОВСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ФОНА
3.2. СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДИКИ АНАЛИЗА РТУТИ
3.3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР РТУТИ РГА
3.3.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
3.3.2. КОНСТРУКЦИЯ ПРИБОРА И РАБОТА ЕГО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ
3.3.3. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО СИГНАЛА
АНАЛИЗАТОРА РГ А-И
3.3.4. ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ ПАРАЗИТНОГО СИГНАЛА И ОПТИЧЕСКИЕ
СПОСОБЫ ЕГО КОМПЕНСАЦИИ
3.4. ПОВЕРКА ПРИБОРОВ С ЗЕЕМАНОВСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ФОНА
3.4.1. ТРАДИЦИОННЫЕ АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ПОВЕРКИ
3.4.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОНКИХ КЮВЕТ С НАСЫЩЕННЫМИ ПАРАМИ
РТУТИ ДЛЯ ПОВЕРКИ АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫХ АНАЛИЗАТОРОВ
3.4.2.1. ЗАВИСИМОСТЬ ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ОТ
ТЕМПЕРАТУРЫ
3.4.2.2. УЧЕТ РАДИУСА КАПЛИ
3.5. МЕТОДИКА КАЛИБРОВКИ РГА-11 ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ
РТУТИ В ВОЗДУХЕ
3.5.1. ПОСТРОЕНИЕ КАЛИБРОВОЧНОЙ КРИВОЙ
3.5.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ОБНАРУЖЕНИЯ
3.5.3. ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ
3.5.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА
3.6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОНКИХ КЮВЕТ ДЛЯ КАЛИБРОВКИ РГА-11 ПРИ
РАБОТЕ С ЖИДКИМИ И ТВЕРДЫМИ ПРОБАМИ
3.7. МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ РТУТИ В РАЗЛИЧНЫХ
СРЕДАХ
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
где ко - коэффициент поглощения в центре линии, Уо - частота центра линии, ар -допплеровская полуширина, зависящая только от абсолютной температуры и молекулярного веса газа.
Экспериментальные измерения контуров изолированных линий поглощения с допплеровским уширением в настоящее время проведены для многих газов [24, 25]. Во всех случаях измеренные и рассчитанные по известной формуле (2.14) полуширины совпадают с высокой точностью [25]:
-7 1/2
ад = 3,58 10 у0 (Т/т) . (2.14)
Здесь ад - полуширина контура, см Уо - частота центра линии, см Т - абсолютная температура газа, К; пг - атомная масса, г. При этом полуширина допплеровского контура составляет порядка 10"3 -10'2 см'1.
Для оценки допплеровских полуширин компонент линии lg 253,7 нм, мы провели расчет ап для изотопов, входящих в смесь, на частоте Уо = 39417 см'1 при Т = 293 К, что соответствует нормальным условиям проведения измерений. Полученые значения допплеровских полуширин представлены ниже.
Изотоп 196 198 199 200
ап, см'1 0,01725 0,01717 0,01712 0,01707 0,01704 0,01700 0,0169
При измерениях в атмосферных условиях контур линии поглощения является лоренцевским контуром и описывается формулой [24]:
к(у) = ~ у„ (2.15)
71 (у_уо) +аь
где аь - лоренцеевкая полуширина, Уо - частота центра линии, 5 - интенсивность.
Ширина лоренцевского контура линии и сдвиг ее центра в довольно широком диапазоне давлений пропорциональны давлению уширяющего газа [15]:
=«2—Д. (2-16)
“о *
где а д - лоренцевская полуширина при Р0 = 1 атм и Го = 273 К; Р - общее давление газа (или смеси газов); Г- температура смеси. Установлено [18], что сдвиг центра линии ртути с Г=253, 7 нм составляет Ауо = 0.118 см_1/атм, а уширение Даь = 0,149 см'1/атм. Экспериментальное подтверждение этого факта для линии ртути 253,7 нм при уширении азотом, углекислым газом, аргоном и водородом в диапазоне 0-50 атм приведено в [15].