SPEKTROSKOPIA ATOMOWA EMISYJNA

Atom, któremu dostarczono pewnego kwantu energii może przejść ze stanu podstawowego w stan wzbudzony. Jeden z jego elektronów przechodzi wówczas na wyższy poziom energetyczny. Powrót tego elektronu do stanu podstawowego lub na któryś z niższych stanów wzbudzonych powoduje emisję energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego charakterystycznego dla atomów danego pierwiastka.

h = Ep - Ek = E1/ = /c = R [1/(m+s)2 – 1/(n+p)2] - częstotliwość drgańc – prędkość światłaR – stała Rydbergam – wielkość stała dla danej serii linii widmowych = 1, 2, 3,...n – wielkość zmienna w obrębie danej serii linii widmowych, liczba całkowita ≥ m+1 s, p – stałe wielkości ułamkowe charakterystyczne dla danej serii linii widmowych pierwiastka

Poziom rezonansowy - Najniższy poziom wzbudzonyLinia rezonansowa - Linia spektralna związana z powrotem elektronu z poziomu rezonansowego na poziom podstawowy Linie ostatnie – linie widoczne w widmie przy bardzo małym stężeniu pierwiastka Podział metod atomowej spektroskopii emisyjnej wg źródeł promieniowaniaŹródła promieniowania:PłomieńPlazmaŁuk elektrycznyIskra

Fotometria płomieniowaMetoda wzbudzania - w płomieniu palnikaSposób wprowadzania próbki - najczęściej w postaci rozpylonego roztworuZastosowanie – pierwiastki o niskim potencjale wzbudzania, gł. litowce i berylowceAparatura – fotometry płomieniowe, spektrofotometry płomieniowe

Atomowa spektroskopia emisyjna ze wzbudzeniem plazmąPlazma – gaz zjonizowany przy pomocy energii zewnętrznej pola elektrycznego:

Plazma wytworzona prądem stałym – pole elektryczne między elektrodami Plazma wytworzona indukcyjnie – pole o wysokiej częstotliwości wytworzone przez

cewkę indukcyjna Plazma wytworzona mikrofalami

Plazma przekazuje część energii próbce, powodując jej atomizację i wzbudzenie

Plazma wzbudzona indukcyjnieGenerator wysokiej częstotliwości (zwykle 27 lub 40 MHz) wytwarza pole przez cewkę indukcyjną. Gaz stosowany do wytwarzania plazmy – ARGON

Zalety i wady plazmy Ar:Argon jest obojętny chemicznie,

tańszy od innych gazów szlachetnych, ma wysoką energię jonizacji – jest zdolny do wzbudzania większości pierwiastków układu okresowego. Ma niewielkie przewodnictwo cieplne w porównaniu z gazami cząsteczkowymi, takimi jak H2 lub N2.

Inne metody wzbudzania:Łuk elektryczny – stabilne wyładowanie elektryczne o wysokiej gęstości prądowej i małym napięciu spalania, zachodzące miedzy dwoma lub więcej elektrodami. Napięcie między elektrodami – do 50 V, natężenie – 2 do 30 A. Łuk może być podtrzymywany prądem stałym lub zmiennymIstnieje możliwość podtrzymywania łuku strumieniem gazu, przepuszczanym wokół łukuStosowane elektrody – zazwyczaj grafitowe, próbkę umieszcza się w jednej z nich w postaci proszku lub globulki

Iskra Szybkie (trwające zazwyczaj kilka s) wyładowanie elektryczne wysokiego napięcia (300 V do 20 kV) o stosunkowo małym natężeniu między przynajmniej dwoma elektrodami. Jedna z elektrod – wykonana z próbki poddawanej analiziePrzeciwelektroda – wolframowa