Расчет результатов спектрального анализа по методу добавок

Согласно уравнению Ломакина концентрация элементов в исследуемом образце связана с интенсивностью линии соотношением

(1)

где J_л – интенсивность спектральной линии; С – концентрация элемента в образце; а, в – константы, зависящие от условий опыта.

В силу того, что интенсивность спектральной линии от опыта к опыту для одного и того же образца может меняться, в спектральном анализе определяют относительную интенсивность линии:

(2)

где - константа для данных условий опыта.

Если спектр регистрируется на фотопластинке, то можно измерить лишь почернение фотопластинки, которое связано с интенсивностью излучения следующим образом:

(3)

где g - контрастность фотопластинки; j – величина, характеризующая инертность фотопластинки.

В аналитической практике по вышеназванным причинам обычно измеряют относительное почернение спектральной линии:

(4)

Используя соотношение (3), можно записать:

(5)

если обозначить концентрацию искомого элемента через C₀, а концентрацию элемента в добавках через С₁ и С₂, то получим следующую систему уравнений:

(6)

или

(7)

Разделим второе и третье уравнение системы (7) на первое:

; (8)

Учитывая, что и, следовательно, , систему уравнений можно преобразовать:

(9)

Логарифмируя уравнения (9) и разделив одно на другое, приходим к следующему соотношению:

(10)

Обозначив правую часть уравнения через К, после несложных преобразований получим:

и

Последнее уравнение может быть решено численно относительно С₀, например, методом деления отрезка пополам.

Коэффициенты g_i определяются из характеристической кривой фотопластинки. Если величина DS лежит в области нормальных почернений, то

g_i=const и .

Графическая обработка результатов анализа

В уравнении Ломакина (1) в обычно близко к единице. Поэтому при обработке экспериментальных результатов с достаточной степенью точности можно использовать графический метод, который заключается в следующем:

1. по результатам измерения почернения ступенек линий, снятых со ступенчатым ослабителем строят характеристическую кривую фотопластинки в координатах S - lgJ;

2. по характеристической кривой определяют интенсивность спектральной линии и фона или линии сравнения и определяют относительную интенсивность J_от:

или ,

где J_от – относительная интенсивность линии; J_л – интенсивность спектральной линии; J_срав – интенсивность линии сравнения; J_ф – интенсивность фона;

3. строят график зависимости J_от от концентрации добавки в пробе в координатах J_от- C и экстраполируют его до пересечения с осью абсцисс. Величина отрезка от точки пересечения до начала координат и будет отвечать искомой концентрации примеси в пробе.

В отчете должны быть представлены:

1. Условия и порядок фотографирования образцов.

2. Результаты измерений (табл.10).

3. Длины волн аналитический пар.

4. Результаты расчета графическим методом с приложением соответствующих графиков.