2) функциональной зависимости интенсивности спектральной линии от концентрации элемента в растворе (+)
3) величины угла вращения
4) показателя преломления света исследуемым веществом
Атомно-эмиссионная пламенная спектрометрия основана на регистрации собственного излучения атомов определяемого элемента. Раствор распыляется в пламя, где происходит испарение растворителя, диссоциация соединений и образование свободных атомов. Часть атомов переходит в возбужденное энергетическое состояние, а при возвращении на более низкий уровень испускает электромагнитное излучение с характерной для данного элемента длиной волны.
Количественное определение проводят по функциональной зависимости интенсивности выбранной спектральной линии от концентрации элемента в растворе. В пределах рабочего диапазона интенсивность эмиссии обычно возрастает пропорционально числу возбужденных атомов, поэтому содержание элемента находят по градуировочному графику, построенному с использованием стандартных растворов. Для достоверного результата контролируют стабильность пламени, скорость распыления, состав матрицы, спектральные наложения и возможную ионизацию атомов.
Измерение поглощенного излучения относится к абсорбционным методам, при которых аналитический сигнал формируется вследствие ослабления внешнего светового потока. Угол вращения плоскости поляризации определяют в поляриметрии, а показатель преломления — в рефрактометрии. Эти методы основаны на иных физических свойствах вещества и не характеризуют интенсивность атомной эмиссии.
| Метод | Измеряемая величина | Физический принцип | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| Атомно-эмиссионная пламенная спектрометрия | Интенсивность спектральной линии | Испускание света возбужденными атомами в пламени | Количественное определение преимущественно щелочных и щелочноземельных элементов |
| Атомно-абсорбционная спектрометрия | Степень поглощения резонансного излучения | Поглощение света свободными атомами элемента | Высокоселективное определение металлов и микроэлементов |
| Молекулярная абсорбционная спектрофотометрия | Оптическая плотность раствора | Поглощение излучения молекулами или ионами | Определение окрашенных соединений и продуктов химических реакций |
| Флуориметрия | Интенсивность флуоресценции | Излучение молекул после поглощения возбуждающего света | Высокочувствительный анализ флуоресцирующих веществ |
| Поляриметрия | Угол вращения плоскости поляризации | Оптическая активность хиральных соединений | Контроль сахаров, алкалоидов и других оптически активных веществ |
| Рефрактометрия | Показатель преломления | Изменение направления и скорости света на границе сред | Оценка концентрации растворов, чистоты жидкостей и масел |
Спектральная линия одновременно выполняет качественную и количественную функции: ее длина волны указывает на природу элемента, а интенсивность связана с его содержанием. Концентрацию рассчитывают не по абсолютной величине сигнала, а путем сопоставления с градуировочными растворами, измеренными в одинаковых условиях. При выраженных матричных влияниях применяют метод добавок стандарта, позволяющий уменьшить систематическую погрешность. Таким образом, определяющим аналитическим параметром метода является интенсивность характеристического излучения возбужденных атомов.