Вывести основное уравнение фотографических методов спектрального анализа, указать возможности его применения

Ответ:

При использовании фотографических методов количественного анализа анализируемые спектры должны быть зарегистрированы на фотопластинке. При использовании фотографических детекторов - фотопластинок, фотопленок - интенсивность спектральных линий оценивается по т. н. почернению фотоэмульсии - логарифму отношения интенсивности света, прошедшего через незатемненный (незасвеченный) участок фотопластинки Iо, к интенсивности света, прошедшего через засвеченный ее участок Почернение фотоэмульсии связано с выделением при попадании на нее излучения, проявлении и закреплении изображения мелкодисперсного металлического серебра. Однако между количеством излучения и количеством выделившегося серебра линейная зависимость наблюдается не всегда. Поэтому для каждой фотоэмульсии строят характеристическую кривую в координатах «почернение S -экспозиция  где - освещенность, t -время освещения». Характеристическая кривая фотоэмульсии имеет типичный вид, показанный на рис. аb - область недодержек; bc- линейный участок (участок нормальных почернений); cd- область передержек; –коэффициент контрастности фотоэмульсии, зависящей от ее типа, а также от состава проявителя и времени проявления. Построив характеристическую кривую фотоэмульсии по измеренным значениям почернений, сначала находят разность логарифмов экспозиций, вызвавших это почернение, а затем интенсивность измеряемых линий. Так как почернение S является функцией интенсивности спектральной линии I, используя уравнение Ломакина-Шейбе можно записать В основе большинства современных методом количественного анализа лежит измерение относительной интенсивности спектральных линий определяемого элемента и элемента сравнения, находящегося в той же пробе. Это обусловлено тем, что интенсивность спектральной линии зависит от ряда неконтролируемых процессов – измерения условий испарения пробы и колебания в работе регистрирующего устройства и др. Обозначим через Iпр интенсивность линии определяемого элемента, через  интенсивность линии сравнения. Если концентрация элемента сравнения (элемент основы пробы или специально введенный элемент) может рассматриваться как постоянная величина, то относительная интенсивность, согласно уравнению Ломакина-Шейбе, будет определяться выражением или в логарифмической форме  При фотографической регистрации спектров почернения (оптические плотности) линий определяемого элемента и элемента сравнения равны  Для близко расположенных линий можно считать свойства фотоэмульсии практически одинаковыми, т.о.Тогда разность почернений будет равна Это основное уравнение фотографических методов количественного спектрального анализа. Измерение почернений аналитических пар линий проводят с помощью специального прибора – микрофотометра. По результатам измерений почернений аналитических пар линий эталонов строят градуировочный 164 график. Выбор координат при построении градуировочного графика определяется соображениями удобства или специфическими требованиями анализа. Градуировочные графики строят в координатах «разность оптических плотностей (почернений) S – логарифм концентрации » или «логарифм относительной интенсивности  логарифм концентрации». В количественном спектральном анализе весьма существенное значение имеет правильный выбор аналитических линий и режима возбуждения спектра. От этих условий зависит, главным образом, точность анализа. Основное требование к выбору линий следующее: обе линии подбираются так, чтобы изменение электрических условий возбуждения сказывалось на обеих линиях одинаковым образом, т.е. чтобы линии были гомологичными. С физической точки зрения это означает, что линии сравнения, по которым делается анализ, должны обладать приблизительно одинаковой энергией возбуждения и соответствовать одинаковому состоянию ионизации атома. Это обстоятельство исключает влияние малых колебаний возбуждения и экспозиции на точность анализа