Элементный анализ состава ферритовой керамики методом рентгенофлуореiентной спектроскопии
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
В»а принимают импульс в секунду (имп/с) или фотон в секунду (фот/с). Амплитуда импульса, возникающего в результате попадания кванта в детектор, прямо пропорциональна энергии данного кванта, поэтому и детектор называется пропорциональным.
.6 КОЛЛИМАТОРЫ
В рентгеновской спектроскопии коллиматоры играют ту же роль, что и линзы в оптической спектроскопии. Коллиматоры нужны для того, чтобы формировать пучок максимально параллельных рентгеновских лучей на всем пути его следования от источника излучения до детектора, см. рис.8. Существуют два основных типа коллиматоров: система, состоящая из набора стеклянных трубок, называемая рентгеновским волноводом, и система, состоящая из ряда параллельно расположенных щелей. При использовании любых коллиматорных устройств для достижения определенной степени коллимации происходит уменьшение интенсивности пучка рентгеновских лучей. Фокусирование рентгеновского излучения резко повышает удельную интенсивность излучения (на единицу поверхности) и соответственно чувствительность определения элементов.
2. ПРОБЛЕМЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИЙ С ПОМОЩЬЮ РЕНТГЕНОФЛУОРЕiЕНТНОГО АНАЛИЗА
Главной областью применения рентгенофлуореiентного анализа является количественный элементный анализ.
При этом используется взаимосвязь интенсивности выбранной рентгеновской спектральной линии и концентрации. В этом случае рассматривают вторичное излучение, т.к. первичный способ возбуждения спектров наряду с разложением вещества приводит к плохой воспроизводимости результатов.
Рентгенофлуореiентный анализ отличается экспрессностью и высокой степенью автоматизации.
Пределы обнаружения в зависимости от элемента, состава матрицы и используемого спектрометра лежат в пределах 10-3 - 10-1 %. Определять можно все элементы, начиная с Mg в твердой или жидкой фазе. Интенсивность флуореiенции Ii изучаемого элемента i зависит не только от его концентрации Ci в образце, но и от концентраций др. элементов Cj, поскольку они способствуют как поглощению, так и возбуждению флуореiенции элемента i (эффект матрицы). Кроме того, на измеряемую величину Ii оказывают существенное влияние поверхность образца, распределение фаз, размеры зерен и т.д. Для учета этих эффектов применяют большое число приемов. Важнейшие из них - эмпирические методы внешнего и внутреннего стандарта, использование фона рассеянного первичного излучения и метод разбавления.
.1 КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
Цель качественного анализа - заключается в определении элементов, входящих в состав анализируемого образца. Достигается это при сканировании по длинам волн (непрерывно или дискретно, с заданным шагом) с записью интенсивности излучения в каждый момент сканирования и с одновременным графическим отображением. В результате на экране компьютера или на распечатке появляется рисунок снятого спектра в виде графика (рис.9), где по одной оси отложена шкала длин волн, а по другой - интенсивность излучения.
Качественный анализ объектов исследования проводят путем сравнения полученного спектра флуореiенции образца с наиболее характеристическими пиками, обычно K? или K? излучения с табулированными значениями этих величин в соответствующем атласе спектральных линий ряда известных элементов.
.2. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ. ВЛИЯНИЕ МАТРИЦЫ
Количественный анализ служит для точной оценки состава пробы. Все виды количественного анализа основаны на том, что существует функциональная зависимость между измеренной интенсивностью аналитической линии и концентрацией соответствующего элемента в образце. Очевидно, что, чем выше концентрация данного элемента (чем больше атомов этого элемента в пробе), тем большее количество квантов, имеющих соответствующую энергию, излучится из пробы, т.е. - тем интенсивнее линию мы получим. Если измерить несколько образцов с известной концентрацией (т.н. эталонных образцов), можно для каждого анализируемого элемента найти указанную зависимость. Она может быть выражена, как в аналитическом (градуировочное уравнение) так и в графическом (градуировочный график) виде. В простейшем случае это линейное уравнение, и, соответственно - линейный график.
(X)=A0+A1I(X)
где C(X) - концентрация в образце элемента X.
A0 - коэффициент, характеризующий величину фоновой подставки под аналитической линией. В самом деле, при нулевой концентрации элемента X в пробе интенсивность сигнала не равна нулю, а это и есть - фон.
A1 - коэффициент, характеризующий угол наклона графика. Является важной характеристикой, иначе называемой концентрационной чувствительностью. Этот коэффициент показывает на сколько изменяется величина аналитического сигнала при изменении концентрации элемента X на единицу концентрации. Однако далеко не всегда градуировочное уравнение имеет линейный вид. Существует множество факторов, вносящих нелинейности. К основным таким факторам можно отнести межэлементные влияния и эффекты матрицы.
Межэлементные влияния состоят в том, что при одной и той же концентрации элемента X в образце наличие в этом образце других элементов (Y, Z и т.д.) значительно изменяют интенсивность аналитической линии X, причем это изменение может быть, как в сторону увеличения интенсивности, так и в сторону ее уменьшения.
При составлении градуировочного уравнения не обойтись без учета взаимного влияния элементов. Таким образом, в ур?/p>