Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время большая роль отводится дальнейшему развитию и совершенствования методов контроля производства и объектов окружающей среды. Современные методы оптической атомной спектроскопии широко используются для. определения практи--" чески веек элементов Периодической системы Д.И.Менделеева в силу их высокой производительности, хороших метрологических характеристик и возможности многоэлементного анализа. Однако для эффективного использования спектров испускания и поглощения необходим» данные ой условиях существования атомов. Как правило, такие сведения осноьшш на эмпирическом подборе оптимальных условия анализа.
Физико-химические процессы, протекающие в источниках возбуждо-ігйя спектров (ИЗО, отличаются многообразном реакции и значительной сложностью их виявлення. В связи с этим комплексное исследование процессов происходящие в различных ИВС является актуальной задачей, для корректного решения которой необходимо изучение процессов ато-мизации.Поскольку реакционная зона в большинстве случаев не поддается прямому исследованию с привлечением экспериментальных методов представляется актуальным применоіие моделирования на ЭВМ на основе термодинамики. Термодинамические расчеты дают сведения о равновесном содержании продуктов разложения веществ в ИВС, способствуют автоматизации методик оггределу'ния и позволяет экономично и оперативно получить большой объем требуемой аналитической информации.
Для модельных исследовании били выбраны германий и бор. Анализ литературных данных показывает, что эти элементы образуют устойчивые оксиды. Их поведение в источниках атомизация является сложным и. недостаточно изученным, особенно германия, интерпретируется далеко неоднозначно, а порой и противоречиво, ощущается недостаток информации необходимой для оптимизации условий измерения аналитического сигнала.
Цель работы- разработка экспрессного, автоматизированного способа прогнозирования метода оптической атомной спектроскопии и оптимальных условий проведения анализа с помощью термодинамических расчетов на ЭВМ на примере определения германия и бора.
Для решения, поставленной задачи предполагалось: I- рассчитать равновесный состав пламени ацетилен - закись азота, плазмы графитовой печи, атмосферы графитовой кюветы (метод молоку-лярно - эмиссионной спектрометрии в полости - МЕСЛ) и,Факела индук-
тивно - связанной плазми при введении растворов германия и бора;
-
оценить изменение расчетной тормодинамической степени атомизации германия в пламош ацетилен - закись азота, графитовой печи, графитовой МЕСА-кювета и бора б факеле индуктивно - связанной плазмы;
-
оптимизировать экспериментальные условия определения гормаш:я и бора выше указанными методами анализа и оцепить правильность термодинамических моделей для этих методов;
-
исследовать возможности применения термодинамических расчетов при виборе спектрального метода и оптимизации экспериментальных условий анализа.
Научная новизна работы.
Впервые разработани метода моделирования на ЭВМ с помощью программы "Астра- 3" в приложении к атомно-абсорбниотгай. атомно- и молекулярно -амиесионной спектрометрии для _ исследования процессов испарения и атомизашш в сочетании с экспериментальными " исследованиями аналитических сигналов германия в пламени ацетилен - закись азота, графитовой печи,МЕСА - кювете и бора в факеле индуктивно-связанной плазмы.
Рассчитаны термодинамические константа степени атомизашш германия и бора в выше указанных ИВС.
Показана термодинамическая вероятность протекания сложный гетерогенных процессов при атомизации германия и бора. Сделаны предположения о механизмах атомизации.
Впервые методом линейного поглощения определена степень атомизации германия в пламени ацетилен - закись азота.
Практическая значимость работы.
Предложен эксггр1н;сьщйТ1эвтоматазированный способ прогнозирования мотода оптической атомной спектроскопии и оптимальных условий анализа с помощью моделирования на ЭВМ на основе термодинамики на примере германия и бора. Экспериментально показаны и теоретически обоснованы причины неэффективного атомно-абсорбционного определения германия в пламенном варианте.
С помощью термодинамичэских расчетов выявлены и экспериментально подтверждены оптимальные условия, определения германия в графитовой печи.
Сконструирован МЕСА -анализатор и предложи новый способ определения германия методом молекулярно - эмиссионной спектрометрии в полости по излучению молекулы дихлоридп .германия (С . =1 нг/мкл).
Впервые осушествлен выбор органических растворителя и разбавителя трехкомпонвнтной экстракционной систекм с использованием нового реагента 2-№эгкл-6- мэтокси -3,5- додекандлола (неореинч) при определении бора с помощью оценки физических, параметров распыления.
Разработан гибридный метод экстракщюнно -эмиссионного определения Qopa с использованием 2 -метил- 6-м**тохси- 3,5-додокандиола в природных водах ((Cmln =7,840-^ мкг/мл).
Положения шноошые на защиту.
-
Результаты термодинамических расчетов протесов испареїшя и ато-мизацин германия в пламени ацетилен-закись азота, гранитовой печи, МЕСА-кювоте и Оорп ь факеле іпщуктивно-связаіпсой плазмы и комплекс экспериментальных исследовании, подтверздзадах предложенный термодинамический подход.
-
Предложенный способ определения гермашія методом молекулярно -эмиссионной спектрометрии в полости с использованием термодинамического подхода.
-
Разработанный гибриишй экстрагашенно -спектрометрический способ анализа бора с транспортировкой в источник возбуждения.
-
Конкретные аналитические мотолики определения германия и бора методами оптической атомной и молекулярной спектроскопии с использованием предложенного моделирования на ЭВМ.
Апробация работы. Результаты работы доложены на международном симпозиуме OAHAS - XI (г.Москва, 1990). международном симпозиуме
"ENVIRONMENT AND CHEMISTRY TEACHING" (Г.МОСКВЭ. 1990), III -регио -
нальной конференции "Аналитика Счбири-90" (Иркутск, 1990),.VI -конференции молодых учених химического факультета МГУ ЦЭЭО, 1591).' Московском коллоквиуме по спектроскопии (февраль, март 1934).
Публикации. Основное содеркаїгло работы изложено в 5 публикациях в ридё~статей и тезисов докладов.
Структура и объем работа. Диссертация состоит из введения,шес
та глав, ьїїволов и сігаск5_Жтератури. Диссертация изложена на 205
страницах машинописного <текста, включает вэ рисунков и 27 таблиц.
Список литературы содержит 149 работ отечественных и зарубежных ав
торов. . . .
