Идея фотометрических методов — в измерении степени поглощения .света веществом. Чем выше концентрация вещества, тем сильнее поглощается свет. Фотометрические методы просты, надежны, в ряде случаев весьма чувствительны. Они широко применяются во многих лабораториях.
Похожий принцип лежит в основе люминесцентных методов, только здесь измеряют свет, испускаемый веществом, молекулы которого предварительно возбуждают светом другой длины волны.
Теперь о физических методах анализа — наиболее прогрессивных, быстро развивающихся. Особенно многообразны и интересны спектральные методы определения. Эмиссионный спектральный анализ — исторически первый физический метод анализа, во всяком случае из наиболее важных. Его предложили немецкие ученые Р. Бунзен и Г. Кирхгоф в 1859 году. Будучи возбуждены вольтовой дугой или искрой, атомы, лишенные части - своих электронов, испускают световую энергию.
Каждый элемент характеризуется своим набором спектральных линий, поэтому элементы легко отличить друг от друга. Интенсивность же излучений данного элемента определяется его концентрацией. Таким образом, спектральный анализ позволяет проводить и качественный и количественный анализ.
Метод этот приобрел широкое распространение. Спектральные приборы мы найдем на любом металлургическом заводе, в геологических организациях, научных учреждениях. Именно эмиссионный спектральный анализ дал первые сведения о составе Солнца и других небесных тел. В нашей стране спектральный анализ нашел массовое применение еще в тридцатые годы. Этому во многом способствовали академики Г. С. Ландсберг и Л. И. Мандельштам. Сейчас применяются спектральные приборы-автоматы, называемые квантометрами.
За последние годы бурно развивался новый спектроскопический метод — атомноабсорбционный. В этом случае измеряют поглощение света I свободными атомами элементов. В источнике возбуждения, не столь мощном, как искра или дуга (например, в пламени), молекулы химических соединений распадаются на отдельные атомы. Последние избирательно поглощают свет определенной длины волны, а степень поглощения, как и в других случаях, зависит от концентрации этих атомов.
Метод атомной абсорбции был разработан в 1955—1957 годах, главным образом Уолшем в Австралии. За прошедший с тех пор период времени он прочно вошел в практику аналитических лабораторий практически во всем мире.
Важны и рентгеноспектральные методы. Вещество облучают потоком электронов и возникающее при этом рентгеновское излучение измеряют специальными устройствами. Энергия излучения зависит от природы элемента, а интенсивность — от его количества. В другом варианте метода облучают вещество не электронами, а рентгеновскими лучами и определяют энергию и интенсивность вторичного рентгеновского излучения. Рентгеновские методы пригодны для анализа в точке (фокусируют пучок электронов) и без разрушения анализируемого образца. Кроме того, эти методы могут обеспечить очень быстрый анализ, например, по ходу технологического процесса.
Разнообразием отличаются масс-спектрометрические методы. Вещество, подлежащее анализу, ионизируют, возбуждая его, скажем, искрой. Пучок ионов пропускают сквозь магнитное поле перпендикулярно магнитным силовым линиям. Различные по массе ионы по-разному отклоняются полем. Такова идея этих методов. Их применяют для определения примесей в чистых веществах, но особенно часто — для анализа органических соединений.
Вторая группа физических методов — это методы ядернофизические, основанные главным образом на явлении радиоактивности.
Приемы радиоактивационного анализа (это наиболее важный ядернофизический метод) базируются на том, что вещество облучают нейтронами или заряженными частицами. В результате взаимодействия облучающих частиц с ядрами атомов вещества образуются новые элементы или новые изотопы. Как правило, эти «дочерние» элементы или изотопы радиоактивны, а по величине радиоактивности нетрудно определить количество «материнского» элемента в веществе. Радиоактивационный метод обладает исключительно высокой чувствительностью, он позволяет определять ничтожные примеси элементов в чистых веществах, геологических образцах, в воде и множестве других объектов.
Можно упомянуть и метод изотопного разбавления. К анализируемому образцу прибавляют радиоактивный изотоп определяемого элемента и после установления химического равновесия выделяют какимлибо способом часть определяемого элемента. Измеряют радиоактивность этой выделенной части и по ее величине рассчитывают содержание элемента в образце.
Немалыми возможностями, особенно с точки зрения автоматизации анализов, обладают и ядернофизические методы, основанные на поглощении или рассеянии различных излучений. Эти методы позволяют выполнять аналитические определения на расстоянии и. без разрушения образца. Особняком стоят аналитические приемы, объединяющие и способ разделения и способ определения (на схеме эти методы не указаны). Типичным и самым важным примером таких методов-гибридов является газовая хроматография. В одном приборе здесь скомбинированы «хроматографическая колонка» — устройство, обеспечивающее разделение компонентов смеси,— и детектор, позволяющий определять количество каждого компонента. Для того, чтобы определить содержание компонентов, используют какое-либо свойство соединений, общее для всех разделенных компонентов, например, теплопроводность. Весь этот арсенал методов активно используется химиками-аналитиками.
Похожий принцип лежит в основе люминесцентных методов, только здесь измеряют свет, испускаемый веществом, молекулы которого предварительно возбуждают светом другой длины волны.
Теперь о физических методах анализа — наиболее прогрессивных, быстро развивающихся. Особенно многообразны и интересны спектральные методы определения. Эмиссионный спектральный анализ — исторически первый физический метод анализа, во всяком случае из наиболее важных. Его предложили немецкие ученые Р. Бунзен и Г. Кирхгоф в 1859 году. Будучи возбуждены вольтовой дугой или искрой, атомы, лишенные части - своих электронов, испускают световую энергию.
Каждый элемент характеризуется своим набором спектральных линий, поэтому элементы легко отличить друг от друга. Интенсивность же излучений данного элемента определяется его концентрацией. Таким образом, спектральный анализ позволяет проводить и качественный и количественный анализ.
Метод этот приобрел широкое распространение. Спектральные приборы мы найдем на любом металлургическом заводе, в геологических организациях, научных учреждениях. Именно эмиссионный спектральный анализ дал первые сведения о составе Солнца и других небесных тел. В нашей стране спектральный анализ нашел массовое применение еще в тридцатые годы. Этому во многом способствовали академики Г. С. Ландсберг и Л. И. Мандельштам. Сейчас применяются спектральные приборы-автоматы, называемые квантометрами.
За последние годы бурно развивался новый спектроскопический метод — атомноабсорбционный. В этом случае измеряют поглощение света I свободными атомами элементов. В источнике возбуждения, не столь мощном, как искра или дуга (например, в пламени), молекулы химических соединений распадаются на отдельные атомы. Последние избирательно поглощают свет определенной длины волны, а степень поглощения, как и в других случаях, зависит от концентрации этих атомов.
Метод атомной абсорбции был разработан в 1955—1957 годах, главным образом Уолшем в Австралии. За прошедший с тех пор период времени он прочно вошел в практику аналитических лабораторий практически во всем мире.
Важны и рентгеноспектральные методы. Вещество облучают потоком электронов и возникающее при этом рентгеновское излучение измеряют специальными устройствами. Энергия излучения зависит от природы элемента, а интенсивность — от его количества. В другом варианте метода облучают вещество не электронами, а рентгеновскими лучами и определяют энергию и интенсивность вторичного рентгеновского излучения. Рентгеновские методы пригодны для анализа в точке (фокусируют пучок электронов) и без разрушения анализируемого образца. Кроме того, эти методы могут обеспечить очень быстрый анализ, например, по ходу технологического процесса.
Разнообразием отличаются масс-спектрометрические методы. Вещество, подлежащее анализу, ионизируют, возбуждая его, скажем, искрой. Пучок ионов пропускают сквозь магнитное поле перпендикулярно магнитным силовым линиям. Различные по массе ионы по-разному отклоняются полем. Такова идея этих методов. Их применяют для определения примесей в чистых веществах, но особенно часто — для анализа органических соединений.
Вторая группа физических методов — это методы ядернофизические, основанные главным образом на явлении радиоактивности.
Приемы радиоактивационного анализа (это наиболее важный ядернофизический метод) базируются на том, что вещество облучают нейтронами или заряженными частицами. В результате взаимодействия облучающих частиц с ядрами атомов вещества образуются новые элементы или новые изотопы. Как правило, эти «дочерние» элементы или изотопы радиоактивны, а по величине радиоактивности нетрудно определить количество «материнского» элемента в веществе. Радиоактивационный метод обладает исключительно высокой чувствительностью, он позволяет определять ничтожные примеси элементов в чистых веществах, геологических образцах, в воде и множестве других объектов.
Можно упомянуть и метод изотопного разбавления. К анализируемому образцу прибавляют радиоактивный изотоп определяемого элемента и после установления химического равновесия выделяют какимлибо способом часть определяемого элемента. Измеряют радиоактивность этой выделенной части и по ее величине рассчитывают содержание элемента в образце.
Немалыми возможностями, особенно с точки зрения автоматизации анализов, обладают и ядернофизические методы, основанные на поглощении или рассеянии различных излучений. Эти методы позволяют выполнять аналитические определения на расстоянии и. без разрушения образца. Особняком стоят аналитические приемы, объединяющие и способ разделения и способ определения (на схеме эти методы не указаны). Типичным и самым важным примером таких методов-гибридов является газовая хроматография. В одном приборе здесь скомбинированы «хроматографическая колонка» — устройство, обеспечивающее разделение компонентов смеси,— и детектор, позволяющий определять количество каждого компонента. Для того, чтобы определить содержание компонентов, используют какое-либо свойство соединений, общее для всех разделенных компонентов, например, теплопроводность. Весь этот арсенал методов активно используется химиками-аналитиками.