СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ ПЛАМЕНИ

А. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА

§ 16. Общая характеристика метода

Метод анализа по фотометрии пламени основан на измерении интенсивности излучения атомов, возбужденных нагреванием вещества в пламени. Для этого вводят раствор исследуемого вещества в виде аэрозоля в пламя газовой горелки при помощи сжатого воздуха. Легко возбуждаемые элементы при этом излучают лучи определенной длины волны и окрашивают пламя. В некотором интервале концентрации интенсивность излучения атомов пропорциональна концентрации атомов в растворе, который вводят в пламя (рис. 92). На прямолинейном участке АВ кривой зависимость интенсивности излучений от концентрации (С) излучающего элемента в растворе выражается уравнением:

где — коэффициент пропорциональности.

Рис. 92. Зависимость интенсивности излучения от концентрации излучающего элемента в растворе.

На зависимость интенсивности от концентрации влияет очень много факторов, поэтому для получения сравнимых результатов необходимо проводить измерения в стандартных условиях. Интенсивность излучения определяют при помощи фотоэлемента.

Как известно, фототоки, возникающие при освещении фотоэлементов, прямо пропорциональны в определенных пределах интенсивности падающего светового потока:

где — коэффициент пропорциональности; а — сила фототока.

Из уравнения (12) и уравнения (13) находим: и

и

где К — постоянная величина.

Источник возбуждения спектра — пламя имеет сравнительно невысокую температуру, поэтому получаемые спектры сравнительно простые и не содержат много линий. Простота спектров дает возможность выделять искомые спектральные линии при помощи светофильтров или монохроматоров малой дисперсии. Метод фотометрии пламени является разновидностью эмиссионного спектрального анализа, поэтому приведенные выше теоретические основы эмиссионного метода анализа в известной мере относятся и к рассматриваемому методу.