Применение метода атомно-абсорбционной спектроскопии для анализа растений, почв и воды

Введение

Актуальность выбранной темы работы. Атомно-абсорбционную спектроскопию принято называть самым эффективным в химической науке инструментальным способом количественного исследования определенных элементов. Сегодня имеется множество современных методик атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС), при помощи которых можно определить более семидесяти элементов Периодической системы Менделеева.
Определение происходит при помощи атомного спектра поглощения (в науке называется «абсорбция»), которое нужно применить при определении объемов того или иного металла в растворах их солей. Например, в почве, в сточной и питьевой воде и иных видах раствора [1, c. 37].
Основным прибором для ААС является спектрометр, к главным элементам которого необходимо отнести атомизатор, спектральный прибор, источник света и электронную систему. Чтобы определить количество определенного элемента в образце (пробе), необходимо использовать экспериментально установленную функциональную зависимость относительно аналитического сигнала и концентрации определенного элемента в градуировочном образце (пробе или растворе) [5, c. 44].
Целью написания реферата на тему «Применение метода атомно-абсорбционной спектроскопии для анализа растений, почв и воды» является исследование данного метода при помощи прибора Varian 240 на горно-металлургическом комплексе. Для достижения поставленной цели необходимо дать четкий ответ на поставленный вопрос.
Объектом исследования является горно-металлургический комплекс, предметом исследования – определение количества различных химических элементов при помощи ААС.
Цель и задачи реферата обусловили его структуру, который состоит из введения, одного рассматриваемого вопроса, заключения и списка использованных источников.
Применение метода атомно-абсорбционной спектроскопии для анализа растений, почв и воды

Абсорбционная спектроскопия предназначена для изучения спектров поглощения электромагнитных излучений атомами и молекулами объекта (вещества) в разнообразных агрегатных состояниях. Скорость потока света при его попадании в исследуемую среду значительно снижается в результате превращения энергии излучения в разнообразные виды внутренней энергии объекта или во вторичное излучение, то есть, в его энергию.
Способность поглощения вещества будет напрямую зависеть от электронного строения атомов и молекула. Также, на данную способность воздействуют такие показатели, как длина волны и поляризация падающего света, толщина слоя, определенная концентрация того или иного вещества, температура, преобладание электрического и магнитного полей. Чтобы определить поглощательную способность, необходимо воспользоваться спектрофотометром, который представляет собой оптический прибор, состоящий из источника преобразования светового потока, ячейки для образца, детектора и монохроматора [4, c. 76].
Сигнал, который поступает от детектора, начинает регистрироваться как непрерывная кривая (спектр поглощения) или же, как таблица в том случае, если в спектрофотометр встроена электронно-вычислительная машина (ЭВМ)

. Таким образом, принцип данного метода заключается в том, что применяется возможность вещества селективно (методом избрания) поглощать световую энергию.
В качестве основного прибора рассмотрим Varian 240 (рис. 1). Данный прибор вносит в атомную и абсорбционную спектроскопию максимальную точность и скорость избранного способа ИСП-ОЭС. Сравнивая метод ИСП можно сказать, что прибор Varian 240 изначально настроен на проведение измерения всех элементов относительно каждой пробы и уже затем начинает переходить к следующему объекту анализа (исследования) [2, c. 55].
Благодаря этому значительно сокращается время получения данных анализа и, следовательно, увеличивается производительность. Программный продукт для управления данным прибором основан на принципе «рабочих листов» операционной системы Windows.
Самой новой и интересной возможностью является выполнение множества задач, что дает возможность проводить текущие исследования наряду с обработкой полученных ранее результатов с целью составления отчета. А это, несмотря ни на что, значительно увеличивает производительность, то есть придает больше эффективности самой работе.
Чтобы расширить аналитические возможности спектрометра Varian 240, его также оснащают аксессуарами для атомной и абсорбционной спектроскопии, которые производит компания-разработчик [2, c. 111].

Рис. 1. Прибор Varian 240

Рассмотрим определение элементов на территории горно-металлургического комплекса с помощью прибора Varian 240.
Большие возможности атомно-абсорбционного метода, являющиеся следствием таких его достоинств, как высокие селективность, чувствительность, воспроизводимость результатов измерений и простота обслуживания измерительного комплекса, определяют широкий круг аналитических объектов элементного анализа в рассматриваемых отраслях.
Наряду с традиционным применением атомно-абсорбционного метода для оценки руд новых месторождений, геолого-технологического картирования, определения содержания элементов в рудах, продуктах и полуфабрикатах, сферы его использования охватывают широчайший круг аналитических задач в промышленном и экологическом анализе и перспективы его внедрения в данных отраслях тесно связаны с развитием технического прогресса в них.
Приведем некоторые примеры применения атомно-абсорбционного метода с использованием приборов серии «Varian» [4, c. 112]:
- при геохимическом картировании - элементный анализ геохимических проб;
- определение Fe, Au в железорудном сырье, промышленных продуктах обогащения (магнетитовом концентрате, окатышах);
- определение Тl, As, Ag, Au, V, Bi, Cr, Sr в пылях агломерации и конвертирования в цветной металлургии и в растворах их выщелачивания [2, c. 176].
ТМ представляет собой группу химических элементов, которые обладают плотностью более 5 грамм на кубический сантиметр. Данное определение взято из технической литературы, в которой металлы подразделяются на «тяжелые» и «легкие»