Атомно-емісійна спектрометрія з індуктивно-зв’язаною плазмою та рентгенофлуоресцентний аналіз 2 презентация

кафедри хімічної метрології
К.М. Бєліков

атомно-эмиссионных спектрометров с индуктивно-связанной плазмой

получение результатов количественного химического анализа с установленными показателями точности (неопределенности).

Результат анализа - среднее значение (среднее арифметическое или медиана) результатов единичного анализа

Результат единичного анализа (результат определения) - значение содержания компонента в пробе вещества (материала), полученное при однократной реализации процедуры анализа.

Показатели качества методики анализа – точность, правильность, повторяемость, воспроизводимость, внутрилабораторная прецизионность и др.

элементов в градуировочном образце и пробах при заданных условиях измерений остается постоянным.

Линию элемента, находящегося в стандартном образце, для которой измерена ее интенсивность, называют референтной.

Каждую аналитическую линию элемента пробы соотносят с определенной референтной линией.

Погрешность метода – 50-100 %. При оптимизации – 10-30 %

– интенсивность на максимуме линии аналита; Ib – интенсивность фона в окрестностях аналитической линии
bк – тангенс угла наклона зависимости интенсивности (за вычетом фона) референтной линии элемента от его концентрации

 

C – концентрация аналита в пробе
Imax – интенсивность на максимуме линии аналита; Ib – интенсивность фона в окрестностях аналитической линии

анализа достаточно использовать в качестве градуировочного раствор, содержащий 4 элемента.

Например, Co 228.616 nm, Cd 228.802 nm, Cu 324.754 and Ba 493.409.

Co и Ba – ионные линии; Cu и Cd – атомные.

Значения R можно уточнять, используя растворы с известным содержанием определяемых элементов.

соответствия между показаниями измерительной системы и соответствующими характеристиками образцов сравнения

Линейная и нелинейная аппроксимация МНК зависимости аналитического сигнала от концентрации элемента

I = a + bC; I = a + b1C + b2C2 и др.

сравнения;
корректностью процедуры сравнения.

Для уменьшения погрешности аппроксимации в области низких концентраций можно использовать взвешенный метод наименьших квадратов

аналита оценивается в области больших доверительных интервалов.

Эффективен для устранения матричных влияний в случае невозможности использования адекватных градуировочных образцов

При условии, что объемы добавок пренебрежимо малы по сравнению с объемом пробы, начальное содержание аналита рассчитывают по формуле (для одной добавки):

величины С вследствие вариаций в I выражается соотношением:

Дисперсия величины С0 в соответствии с теорией погрешностей определяется соотношением:

Полагая, что измерения на данном диапазоне концентраций характеризуются постоянным значением относительного стандартного отклонения Sr , выражение можно упростить:

где N0 и N1 – число параллельных при измерении I0 и I1

можно большие добавки С1, в пределах диапазона линейности градуировочной зависимости.

Кроме того, при фиксированном значении общего числа определений (N0+N1=const) дисперсия величины С0 минимальна при условии, что N0=N1.


Возможность использования в ICP-АES добавок, в десятки раз превышающих начальное содержание, позволяет с большей надежностью оценить параметры градуировочной зависимости и получить более достоверные результаты анализа.

дрейфа сигнала и нивелирования (в ряде случаев) матричных эффектов

При проведении калибровки внутренний стандарт добавляют в смесь стандартных образцов и проводят вычисление факторов отклика:

k1 = (IстIS/Iст1) * (Cст1/CстIS), и т.д.,
где

k1 – фактор отклика для 1-ого аналита,
Iст1 – сигнал стандарта 1-ого аналита,
IстIS – сигнал внутреннего стандарта,
Сст1 – концентрация 1-ого аналита в стандартном образце,
СстIS – концентрация внутреннего стандарта в стандартном образце.

в объеме пробы,
k1 – фактор отклика для 1-ого аналита,
Iан1 – сигнал 1-ого аналита,
IIS – сигнал внутреннего стандарта,
СIS – концентрация внутреннего стандарта в объеме пробы.

Преимущества метода:

при использовании метода внутреннего стандарта ни объем вводимой пробы, ни точность ее дозирования никак не влияют на точность количественного анализа;
возможность в каждом проводимом определении контролировать потери аналитов на любой стадии подготовки пробы;

элементов в SiC

Определение U в горных породах

Cr(III), Cr(VI) в природных водах

Косвенное определение ПАВ в воде

22 элемента в атмосферных аэрозолях

Чудинов Э.Г. Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. аналитическая химия. – 1990. - 2. - 251 с.

% платины в ионном состоянии

Проблема: загрязнение кристаллов в процессе выращивания материалом контейнера

Исследование стабильности разбавленных растворов β-дикетонатов металлов

том числе трудновозбудимых, а также образующих тугоплавкие соединения

Линейный динамический диапазон до пяти порядков, что делает этот метод анализа уникальным среди спектральных методов

Низкие пределы обнаружения. Для большинства элементов - на уровне долей ppb

Возможность одновременного определения в образце до 70 элементов

Малый расход анализируемого раствора, что делает метод пригодным для исследования биологических проб и нанообъектов

Высокая воспроизводимость и точность анализа

Автоматизация, компьютерное управление, высочайшая продуктивность анализа

Сер. аналитическая химия. – 1990. - 2. - 251 с.

2. Томпсон М. Уолш Д.Н Руководство по спектрометрическому анализу с индуктивно-связанной плазмой. Москва: Недра. - 1988. - 288 с.

3. Чудинов Э.Г., Варванина Г.В. Журн. аналит. химии. 1989. 44. № 5. С. 814-826.

4. К.Н.Беликов, Л.И.Михайлова, Н.И.Шевцов, А.Б.Бланк. Особенности определения микропримесей в неорганических материалах методом ICP-AES // Вестник Харьковского национального университета. 2003. № 596. Химия. Вып. 10(33), с. 99-105

5. http://www.mrfn.org/ucsb/chem/icp.pdf