Атомно-абсорбционная спектроскопия
Особое место среди загрязняющих веществ занимают тяжелые металлы. Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах. Термин тяжелые металлы (это металлы с большим атомным весом ), характеризующий широкую группу загрязняющих веществ, получил в последнее время значительное распространение. В качестве критериев принадлежности используются многочисленные характеристики: атомная масса, плотность, токсичность, распространенность в природной среде. К тяжелым металлам относят более 40 металлов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. По классификации Н. Реймерса, тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см3. Тяжелые металлы уже сейчас занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как двуокись углерода и серы. Основными источниками их служат: металлургические предприятия, сжигание угля, нефти и различных отходов, производство стекла, удобрений, цемента и автотранспорт и пр. Наибольшее распространение для измерения содержания тяжелых металлов в объектах окружающей среды приобрели спектроскопические методы. К таким методам можно отнести атомно-эмиссионный, атомно-флуоресцентный и атомно-абсорбционный методы. Методы основан на атомизации проб. МЕТОДЫ АТОМНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ 1. АТОМНО-ЭМИССИОННАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ. Среди методов атомной спектрометрии наиболее прост в аппаратурном отношении атомно-эмиссионный метод. Атомы возбуждаются термическим способом (пламя, дуга, искра, плазменные источники). Элементный состав веществ определяется по оптическим линейчатым спектрам излучения (испускания) атомов и ионов анализируемой пробы. Для каждого элемента характерны свои специфические линейчатые спектры излучения атомов и ионов, позволяющие идентифицировать эти элементы в анализируемой пробе, при этом интенсивность спектральных линий данного элемента зависит от его количественного содержания. 2. АТОМНО-ФЛЮОРЕСЦЕНТНАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ Атомно-флюоресцентный метод основан на фотонном возбуждении электронов. В качестве возбуждающего излучения используется рентгеновское излучение, которое переводит нейтральные атомы анализируемого вещества в возбужденное состояние. При переходе из возбужденного состояния в нормальное, анализируемы атомы излучают энергию, которую фиксирует сцинциляционный детектор. Этот сигнал пропорционален концентрации. 3. АТОМНО-АБСОРБЦИОННАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ Метод основан на измерении величины селективного поглощения характеристического излучения атомным паром пробы. При прохождении через атомный пар интенсивность луча света определенной длины волны гаснет. Величину аналитического сигнала (оптической плотности), прямо пропорционального концентрации металла в атомном паре, фиксируют при измерениях, а затем вычисляют концентрацию металла в пробе.