Фотометрия пламени, или пламенная фотометрия, относится к сравнительно новым и быстро развивающимся методам эмиссионной спектроскопии. В течение последнего десятилетия этот метод получил всеобщее признание и находит все более широкое применение в нашей стране в самых разнообразных областях науки и техники.
В связи с этим представляется своевременным и целесообразным ознакомить интересующихся с опытом зарубежных ученых в области пламенной фотометрии как в отношении применяемой аппаратуры, так и методов экспериментальных исследований.
В этом отношении определенный интерес представляет перевод на русский язык монографии «Фотометрия пламени», посвященной широкому кругу вопросов, связанных с применением этого метода в практике аналитической химии.
В книге излагаются основы метода, подробно описывается аппаратура, применяемая за границей, рассматриваются методы определения элементов и факторы, влияющие на чувствительность и точность. К сожалению, многие методы определения элементов незаслуженно представлены схематично и без подробного описания.
Широта охвата вопросов и богатство собранного фактического материала монографии подтверждаются тем, что в ней приведено свыше 900 литературных ссылок,.из которых более 50% относится к работам, опубликованным после 1950 г.
Особенность книги заключается в том, что в ней большое место (около 30% объема книги) уделяется описанию общих и специальных методов определения щелочных, щелочноземельных металлов и других элементов в самых разнообразных объектах (водах, материалах биологического происхождения, почвах, горных породах, химических препаратах, сплавах, силикатах и др.). Благодаря этому книга представляет интерес не только для химиков-аналитиков, но и для биологов, агрохимиков, геологов и других специалистов.
Однако авторы недостаточно уделили внимания теоретическим вопросам: механизму возбуждения спектров элементов
и процессам, происходящим в пламени при возбуждении атомов и молекул, и их взаимодействию, приводящему к так называемому явлению взаимного влияния элементов на интенсивность излучения в пламени. Это следует отнести к недостаткам книги.
Книга «Фотометрия пламени» вышла в свет на английском языке в 1957 г., и до перевода ее на русский язык прошло четыре года. За это время появилось много новых сведений теоретического и прикладного характера, и без них в данный момент отдельные главы книги были бы в какой-то мере устаревшими. Мы попытались частично исправить это положение примечаниями и ссылками на оригинальные исследования Н. С, Полуэктова и его ценную монографию «Методы анализа по фотометрии пламени», вышедшую в 1959 г., а также на работы других авторов. Однако число работ, посвященных фотометрии пламени, появившихся за последние годы, вели-. ко, и мы могли указать только часть из них, представляющих теоретический и практический интерес.
Несмотря на отмеченные недостатки, монография «Фотометрия пламени» в целом представляет интерес для химиков-аналитиков. Благодаря доступности изложения и широте содержания она будет полезна как приступающим к практическому использованию метода, так и специалистам научно-исследовательских и заводских лабораторий.
Я. Тарасевич
ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ АВТОРОВ
к АНГЛИЙСКОМУ ИЗДАНИЮ
За последние несколько лет проявился возросший интерес к современному инструментальному методу анализа — фотометрии пламени — и его применению в различных областях науки и техники, интерес, отразившийся в непрерывном росте числа статей и ссылок на исследования, описанные в научной литературе последнего времени, а также в возросшем применении этого метода для серийных анализов в исследовательских центрах и в промышленности.
Все более широкое применение метода фотометрии пламени обусловлено тем, что он дает возможность определения ряда элементов в большом числе образцов, проведения разнообразных научных исследований, а также периодического анализа сырья и конечных продуктов производства.
Метод фотометрии пламени применяется в настоящее время в многочисленных научных лабораториях, что можно объяснить наличием приборов промышленного производства и приборов, изготавливаемых в лабораториях,—как простых моделей, так и моделей со сложными системами регистрации и измерения излучения. Возможно, что использующие метод фотометрии пламени в своих исследованиях испытывают недостаточность информации по основам и применению этого метода, так как большая часть сведений о проводимых исследованиях опубликована в.разнообразных, иногда малодоступных научных журналах или в виде рефератов, и лишь немногие книги, посвященные инструментальным методам анализа, включают главу по фотометрии пламени.
Недавно мы опубликовали на испанском языке краткий обзор методов фотометрии пламени и их аналитического применения. Интерес, проявленный к этому изданию, и побудил нас написать данную книгу как пособие для других стран.
Мы поставили перед собой задачу собрать воедино в этой работе ряд основных и характерных особенностей данного аналитического метода, чтобы познакомить с ними тех, для кого метод фотометрии пламени совершенно неизвестен, а читателям, уже использующим в своей работе методы фотометрии пламени, дать библиографию. Некоторые главы это-
го пособия, помимо основной информации по различным вопросам метода фотометрии пламени, содержат ряд практических соображений, основанных на опыте нашей работы на кафедре аналитической химии Научного факультета Мадридского университета и в лабораториях аналитической химии Института почвоведения в Мадриде (Consejo Superior de In-vestigaciones Cientificas). Кроме того, один из нас (X. Ра-мирес-Муньос) специализировался по методам спектрографии и фотометрии пламени в лабораториях аналитической химии Гентского университета (Бельгия) и Абердинского института почвоведения имени Макколея (Шотландия).
Библиография в конце книги дает возможность читателю ознакомиться с оригинальной литературой по основам или применению метода фотометрии пламени. Приведенную библиографию ни в коей мере нельзя считать исчерпывающей, так как она предназначена лишь для пополнения сведений, указанных в различных главах книги.
Ф. Бурриель-Марти X. Рамирес-Муньос
Мадрид, 1957 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .................... &
Из предисловия авторов к английскому изданию.......• 7
Часть I История развития и основы метода фотометрии пламени
Введение.....................,.- - 9
Глава 1. История развития метода............ И
1. Спектрография ,и фотометрия пламени.......... 12
2. Спектрофотометрия и фотометрия пламени....... 14
Глава 2. Основы метода фотометрии пламени......... 16
1. Принцип метода................. 16
2. Выделение излучения................. 17
3. Характеристики метода фотометрии пламени....... 18
4. Труды, посвященные методу фотометрии пламени .... 19
Ч а ст ь II Анализ методом фотометрии пламени
Введение....................... 21
Глава 3. Применение фотометра в анализе......... 23
1. Качественный анализ................ 23
2. Количественный анализ .............. 25
3. Точность и воспроизводимость метода фотометрии пламени. 26
4. Сравнение метода фотометрии пламени с другими инструментальными методами.......,....... .28
Глава 4. Различные методы фотометрии пламени....... 32
1. Прямой метод.................. 32
2. Косвенный метод................, 32
4. Надежность измерений вблизи предела чувствительности
5. Факторы, влияющие на чувствительность определения . • -
6. Сравнение чувствительности метода фотометрии пламени и других спектральных методов ....--•••••
часть III,
Аппаратура
Введение....................... 36
Глава 5. Пламя как источник эмиссии........... 38
1. Горючие газы........,......,.. 38
2. Спектр пламени и фон пламени . . . .-........ 41
3. Комбинированное использование искры и пламени .... 44
4. Подача горючих газов .,.,,...,...... 44
Глава 6. Основные детали фотометра........... . 52
1. Горелка.........,..........., 52
2. -Труба (кожух) ,................. 61
3. Распылительная система .............. 62
4. Система выделения света............... 75
5. Принадлежности оптической системы прибора...... 87
6. Фоточувствительные элементы............ 89
7. Электрические схемы для измерения тока....... 99
Глава 7. Фотометры для пламени..........., . ПО
1. Фотометры лабораторного изготовления........ ПО
2, Фотометры заводского изготовления ....... 10Г)
Часть IV.
Возможности к ограничения метода фотометрии пламени Введение . .-..................... 144
Глава 8. Элементы, определяемые методом фотометрии пламени . 146 1. Элементы периодической системы, определяемые методом фотометрии пламени ................ 146
2. Спектральные свойства элементов.......... 148
3. Длины волн спектральных линий и молекулярных полос, используемые в фотометрии пламени . , . , .-..... 150
Глава 9. Чувствительность определений . , . ,.......
I. Обычные единицы выражения чувствительности определения е методе фотометрии пламени............
2. Способы выражения чувствительности, применяемые в методе фотометрии пламени ................
3. Выражение чувствительности через логарифмическую экспоненту .....: .
158 159 160
162 163 164
7. Чувствительность определения как периодическая функция атомного номера элемента.............. 167
8. Методы понижения чувствительности......... 169
9. Влияние посторонних веществ на чувствительность .... 169
10. Выражение относительных интенсивностей как функции чувствительности.................. 170
11. Отклонения фотометрических измерений, обусловленные изменениями чувствительности прибора ......... 180
Глава 10. Ограничения метода фотометрии пламени...... 182
1. Введение .<:.:............, . . 182
2. Ограничения, зависящие от прибора.......... 184
3. Ограничения, зависящие от рабочих условий....... 192
4. Ограничения, зависящие от пробы........... 193
Глава 11. Предвидение взаимных влияний элементов. Поправочные
кривые ...:;-....,.,.,........ 211
1. Предвидение взаимных влияний элементов при анализе . . 211
2. Методы решения проблемы взаимных влияний элементов . . 212
Ч а с т ь V. Техника фотометрирования
Введение -. . -;.................... 222
Глава 12, Стандартные растворы ,............ 224
1. Вещества, применяемые для приготовления стандартных растворов.................... 225
2. Концентрация стандартных растворов......... 227
3. Приготовление стандартных растворов......... 230
Глава 13. Подготовка пробы к анализу......., . . . . 234
1. Обработка твердых проб.............. 235
2. Отделение мешающих элементов........... 237
3. Предварительное разбавление......... . . . 241
4. Предварительное концентрирование .......... 241
5. Дополнительная подготовка проб........... 245
Глава 14. Метод внутреннего стандарта..........: 248
1. Основы метода.................. 248
2. Требования, которым должны удовлетворять элементы внутреннего сравнения................ 250
3. Литий в качестве внутреннего стандарта........ 251
4. Другие элементы, используемые в качестве внутреннего стандарта ....., ,............... 252
5. Случаи, в которых рекомендуется проводить непосредственное измерение интенсивности излучения .......... 253
6. Полувнутренний стандарт.....,......> 254
Цена: 150руб.
