View
593
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
7[
INS
TIT
U T"B
Z A
N U K LEA
R N E
N AUK
E
0 ~
I SKI
D R I ~"
CENTAR ZA PERMANENTNO OBRAZOVANJE "SKOLA" CENTAR ZA PERMANENTNO OBRAZOVANJE
"S K 0 L A"osnovana 1952. godine u Vinci
Do 1981.godineu
"Sko1i
je odr~ano
290
raz1ici tih kurseva i seminara. Sa uspehom'je zavrsi10 4.774 Slus?loca. Slusaoci su bili od nekva1ifikovanih univerziteta. ci drugih radnika do istrazivaca nastave naseg i profesora, sude1uju saradi strucnjaizotopima U izvodjenju
A TOM E MIS ION
S K A ASP
A P S 0 R P C ION
I
A R
E K T'R 0 MET
r
J A
nici svih 1aboratorija organizacija zem1je kojima
Instituta
udru~enog
rada sirom nase
je rad sa radioaktivnim
uza specijalnost.
VINCA-BEOGRAD+981.
Redakcioni
odbor Pesi6PRE D G 0 V 0 R
Dr Dimitrije Dr Dimitrije
Dr Momir Marinkovi6 Stojanovi6
U poslednjih desetak godina razvoj i ~iroka primena metoda atornske apsorpcije (AAS) i atornske ernisiohe spektrornetrije (AES) bili su praceni objavljivanjern posebnih monografija posvecenih u!irn oblastirna spektrohernije. Plarnena atornska apsorpciona spektrometrija u svetu se vec smatra "tradicionalnom" metodom za direktnu analizu rastvora. Sa razvojem niza novih uredjaja i tehnika, kao na primer indukciono spregnuta plazma, elektrotermicki atomizeri itd., metoda je razvijena do te mere da mo!e da preuzme znacajnu ulogu u laboratorijarna prilikom resavanja raznih analitickih problerna. U nasoj
Recenzenti Dr Bosko verziteta Dr Ankica verziteta Pavlovi6, redovni profesor: Uni-
sredini, razvoj i primena ovih metoda posebno AAS bio je ote~an zbog nedostatka odgovarajuce literature na srpskohrvatskom jeziku. Prevo,darn monografije N.S.Poluektova samo delirnicno je popunjena ova praznina, jer je knjiga posvecena sarno Plamenoj atomskoj emisionoj spektrometriji.
Tehnicko-tehnoloskog u Beogradu
fakulteta
Anti6-Jovanovi6, u Beogradu
docent Uni-
Prirodno-matematickog
fakulteta
Odrzavanje kursa iz oblasti spektrohemije u Centru za permanentno obrazovanje IBK dobra je prilika da se, i ako u oqranicenorn obirnu, prezentira tekst iz osnova AAS i AES. Namera je autora da ova skripta poslu~e kao uvod u AAS i AES. U materijalu koji obradjuje knjiqa pored teorijske i eksperimentalne osnove data je standardna analitieka tehnika. RelatLvno veliko poqlavlje posveceno je primeni u nekim oblastirna qde se ove spektrohemijske metode koriste. Poslednje poqlavlje posvecenoje term!noloqiji s namerom da doprinese standardizaciji u nasoj strucnoj literaturi. Prilozena biblioqrafija ima za cilj da eitaocu ukaze na znacajnija dela iz AAS i PAEs. Na kursu pored teorijskoq dela, koji je prikazan u skriptama, vidno rnesto zauzima i eksperimentalni rad koji se izvodi u INEP Zemun, na PMF Beograd i u laboratorijama Instituta "Boris Kidric" u Vinci. Mi se nadamo da ce ova skripta i kurs u celini doprineti siroj prirneni ovih oblasti spektrohemijske analize u primenjenim i istrazivackim laboratorijarna.
Auturi
Priredio Kolektiv Centra
SADR!AJ str. 7 nivoa
1. TEORIJSKI 1.1. ELEMENTI
OSNOVI
(D.Pe16) SPEKTARA energetsklh
ATOMSKIH
1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. 1.2. 1.3.
Identlfikacija Spektralnl
prelazl I1nija
..............................:
Profl1~apsorpclonih LAMBERT-BEER-OV PLAMEN ~arakterlstlkeplamena Elementi u plamenu ZAKON
............................. ........................ .... .......".-." .... ... .. ....... ; ... ..... :...;,,-"
7 8
1112
AUT
0 R I
1.3.1. 1.3.2.
'
'
-
13 1314
..
'"0- '"0'" ..
e_
2. OSNOVI
EKSPERIMENTALNE IZVORI
TEHNIKE
(M.Marlnkovi6)
2.1. 1. Dr Dimitrije Pesic, naucni savetnik, Institut za nuklearnenauke "Boris Kidric", Vinca 2. Dr Momir Marinkovic, vHh naucni saradnik, Institut za nuklearne nauke "Boris Kidric", Vinca 3. Dr stefica Mesaric, naucni saraanik, Institut2.2. 2.3.
PRIMARNI OOBIVANJE SISTEMI
ZP~ENJA SLOJEVA MONOHROMATSKOG
..........................................................Z~ENJA ......
17
APSORPCIONIH ZA OOBIVANJE ZRA~NJA
18 2224
2.4. DETEKCIJA2.5. 2.6. Sl'ECIJALNE
Sl'EKTROMETAR EKSPERIMENTALNE TEHNIKE TEHNIKE
...................................-.,":
25 .26
:
3. ANALITT~ 3.1.
(1l.Mesari6) PRIPREME UZORAKA
OpllTI PRINCIPI Uzlmanje Priprema
..................... , , ....
.~
29 29
3.1.1. 3.1.2. 3.2. 3.2.1. 3.2.2.
uzoraka uzoraka ME~JA z~ analizu I OPTIMIZACIJA APARATURE eo"
30 ZA RAD
"Rudjer Boskovic", 4. Bojovic Vojislav, Univerziteta
Zagreb asistent
Ol'llTI PRINCIPI Opti princlpi
32
rnerenja aparat~re za rad
-.
Optirnizacija METODE Uvod
................................(V,Bojovi6) ..
33 3336 36 36
dipl.fiziko-hemicar, u Beogradu
3.3. 3.3.1.
ANALITI~KIH
ODREDJIVANJA
3.3.2. Metoda
analiti~ke
krlve
............................. ...............................konceritracija .' .........
5. Dr Dimitrije stojanovic, Institut za primenu poljoprivredi, Zemun
visi naucni saradnik, nuklearne energije u i sumarstvu,
3.1.3. 3.3.4. 3.3.5. 3.4.
Metoda Metoda
ogranl~avaju6ih standardnog na
37,.
Qodatka .
~' , '"0, '" ' . ~ .
'
~."'
3840
Korekei)a
p~zadlnu
".'"
-"'".
.
veterinarstvu
ANALIrI~ Uvod Grani~a
OSOBINE
41. 41.
3.4.1. 3.4.2.
detekcij~
6. Nebojsa Pavlovic, dipl.fiziko-hemicar, razvoja, Fabrika obojenih metala Salaj", Nis
inzenjer "Djuro
3.4.3.
Selektivnost
~ ", ~ ~ ~ ............ ................ ..~.
'
.
'
-
.:
4144
-
-
.
'.:',
1. TEORIJSKI 6 str. Dimi trije 4. STATISTIQ.f: .;i,(;,::_:.,:~
!.:. -:;
~:~ri Ei.'
.F.: ,
1.
,'n::
cu :'~;.1~.')!';(.l,r:):.,-;t j --~- - \ !~ Ab:~~'i!r' nn ..
od stvarne vrednosti IU' Za metodu II se ka~e ~a je precizna (vrednosti z~ x.su zbijene ok? srednje vrednosti xl, ali nije ta~n,,(~ se mn0'1? razlikuje od IU) Metoda III daje r.aBute rezul t",te i !:lije precizna. Kod ove metode je mogude da se x malo razlikuje ad prave vrednosti IU' Zbog toga se za metodu koja daje ovakve rezultate ka~e da je p~ividnotacna. Najzad, metoda IV nije ni precizna (merene velicine za se medjusobno mnogo razlikuju) ni tacna (x se dosta razlikuje od ul. Na o'snovu ovih razrnatranja mlJ~ese zalUjuci ti da su tacnost i preciz~ost railiciti pojrnovi.Naime tacnost se definHle razlikorn izmedju srednje vrednosti merenja (x) i prave vrednosti (/u); dok je preciz~ nost merilo reproll"ktivno'sti, tj. ponavljanja Slicnih vrednosti pri svakom Graficko predstavljanje merenja izvr~enih pornodu4 razlicite metode. srednja vrednost je oznacena ~, a prava v.rednost sa IUoX
Ovde LxlA~~dJ'~~'~,ltt,z~l'(~~~ ~'1~~i,~acnih m~renja (Xl+X2tT~3' xn), a n je br~,j~er~,nja:; I.ak~, 1,;s,re4n)a.~7e9,,:,,;,"'~,osn.ovna veliC'V:V~{Ii.'~i statistickoj obradirezul tata,'onanfje 'doV'"ljna :da ciklira.kterUe sV.a:jfidinacna merenja. prirne':~~~~~JI':.~J:;'ed',znoin met~1~'n;.n;~~'~ll\q puta da J6.bj.j.~~da je prot;i. cenat metal'a 'uUZQ'ik'u S;O% Manje'preciznommetodom mo~exk:>ri:b;;iii >. takodje
,~'~;.;~{i .:~~1:'~~t~J!e2:~ok~~:~i~~t~~ri~~~~t~c ::zO'jt' ~:, 3p::~:~~:.,~:f~!i~it~ . loga .iepr':fstatisti~ko;j '6r;'radi ';reiu.ita:~':'~~~;, 'd~ti i neko ,meri,).o preci"nosti merenja, a t0c"oje"presecno odstupanje i standardno odst';pa:';:j'e'~' _. ;;;, . :';~;'\". i _, " , -~,-'T:':":'_~J;:";;:;l._ ,:.1 ProsecnO..odstupan.j$! A :')predstavlja prosek (sredn,ju,."",redn.os,t)." :odstupanja pojedinacnih me'renja ,IXi od srednje vrednosti x. ,Iz:t;lliCunava,,,s.e' :'po:flJrmuli:
nOVom
merenju.
Kod nepreciznih metoda se dobijaju vrednosti koje se medjusobno dosta razlikuj.u. Za ,netodu II je zakljuceno da je precizna (ponovljena merenja se medjusob~omalo razltkuju), ali je netacna (x se dosta razlikuje od prave vrednost IU)' Postavlja Sl pitanJs: da li bi se sa povedanjem broja merenja ne~to bitno izmenilo u ovomslucaju? U pogledu zakljucakakoji su oVde izvedeni, do' bitnih iimena ne bi dosla jer se povecanjem broj'a merenja ne bi bitno smanjila razlika izmedju x i IU' Na osnovu ovoga se zakljucuje da pored manjih odstupanja pojedinacnih merenja, mora da postoji neki ozbiljniji razlog zbog kojeg se x znatno razlikuje.od IU' oVUrazl~ku izmedju x (dobijenog iz velikog broja merenja) i prave vrednosti IU' izaziva odredjen uzrok pa zbog toga ovakvugreSku nazivamo odredjenom gre~kom. Odredjena gre~ka ima odredjen predznak, jar srednja vrednost mo~eda bude manja ili veda od prave vrednosti. Odredjene greke imaju odredjen razlog i one se mogu izbedi i smanjiti. Nasuprot ovomakod bilo ko]e metode postoje odstupanja pojedinacnih merenja od srednje vrednosti (ova odstupanja se obele~avaju sa 6. ). Ova odstupanja su mala i poticu od razlicitih faktora, koji se ne mogu kontrolisati. Zbog toga se ovakve greke nazivaju slucajne ili neodredjene gre~ke. Uticaj ovih gresaka na rezultat maze da se predvidi primenom matematicke statistike.
... Razolika 'x1..;"i 6bel ~ava: se"i'sa')-lL51"(~ i'i;;;a"vred':dbs"t "",'iY':C:" "}''''OO'"' stupanja treba sabrati, bez obzira na pred'znak"f uzed.:' n'j:th'oVe:a:ePfi05't: O. T>:'ebaJ agla'sititl'a'se'p'rose/jno' n od'stupanje sve: manj';: upbt'reb'l}ii;"a' iI"; s ta tis ticko j anali zi rezul tat",. Umesto'p'osecn'O'g'odstupain'j:a:';J kab'pa:raht'et!ai., , kojim .s~'.1":.,,..do(~.a,aJ,i.kv()tu 00. .0
.
de10va
.
dm.
3
razb1a:lenog,
rastvora.ul1lor a, 5009c, 1;
susenog""'u3 sna u 100
grafitnoj,0
Nebojsa
.' Osnovni. gi.ji su: velika Prvi zahtevi brzina koje treba da zadovolji preciznost anali.ti~ka i. dovoljno metode elemenata, metoda veli.ka direktne kao ato u metalurta/Snost. anali.ze su opti/S-
Mi.nera1izaci.ja Standardni
se vr!ii 50, s.na olova
a atomizaci.ja 2 i 4 lug Pb
2 .. 450 C;
rastvori.
sadr:le 0;
663
odredjivanja, svakako, najbolje
ra.,Kadmijum: kOl:isti Kao i olovo .. kadmijum i .se,/Sesto,.odredjuje u.'krvi;Kadase koji jesli/Svrstih plaroenaAAS,potrebno.je olova, pri primeniti.postupakekstrakcije /Semu se koristestandardni
zahtev, sa
i.spunjavaju vise
uzoraka
simultanim
odredjivanjem
/San ve60pisanomkod ma obi/Sno
rastvori'kadrniju-
ka-emi.si.ona i. rentgen-fluorescentna spektrometrija metri.ma ("kvantometrima"). Nedostatak ovi.h metoda merenja zavi.si 00. hornogenosti., (uti.eaj, prvenstveno, ovih metoda, metalurake na strukture se
sa visekanalnim.~pektroje U tome ato preciznost i saroog hemijskog odnosno je sasta-
ni"ekoneentraei.je. odredji vanju razblaH kadmi juma \l krvineplarnenom krvi sa. 9. Hi atomi.zii'Sij'ont' koris'ti 19cm3dej(;m.izov'ail~vbde. va uzorka pobudjivanje emi.sije, fluoreseentacnos6u kaliu sa
Pri 3lede6i
postupak:
se'lem3
eije). kojom
Ta/Snost
ia.ko zadovoljavaju6a, sastav iako referentnih SU ove metode jos
ograni/Sena
standardnirastvorikadmijuma 100 em3. priodredjivanjU dodatka. U tom eilju se atomizer Lova 4500C) hodno dm3 (kivetu) Nak()n
se prav';ri'0~Segti'0;1;'2 i3 lugka~ijuma u kadmijun;as'; takodje korist:l metoda. sta,:,~ar,dnog 20 milionitih de10va dm3 razbla:lenog'uzorka'unese susenja (100C 20 s.ji.;dodava-nja'20 minera'lizaeija" ovom mi'li9ni.tih (50s. na neopde-
je odredjen uredjaja.
hemijski Zbog radnim arbitrazne 4.
uzoraka naisle
kOJ.ima ,se vrsi na siroku
braei.ja natim dardne,
toga,
primenu za stan-
metalurakim odnosno
organizacijama, metode.
uvek
ni.su prihva6ene
Preeiznost
anali.ti./Skih metoda
detaljni.je
standllrdnog,
rastvorah..admijuma
v-rsise
je obradjena
u poglavlju tacnost" nekim SEV
, .azatim kori!i6enje
atomizacija pozadinske
(5.s. na. 2 .0500C). Pri k9rekci.je.
.odredji.vanju je
"Dovo1jna men tom , najcesce standardom primesa) odredjeni.m tacna sigurnu da (ISO, definisan brojem poslednju cifru Jos ka po
analiticke
metode (JUS,
propisana DIN itd.)
je odgovaraju6im ili
doku-
nacionalnim i. sl.). obzirom
GOST,
medjunarodni.m i1i
sadr:laj na
pojedini.h ulogu
elemenata
(legiraju6ih
je,
njihovu
i. koncentraei.ju metoda treba
u uzorku, toli.ko daje kao
znacajni.h znacajnu
ei.fara.
Anali.ti~ka
da bude
ei.fru br04a
koji. defi.ni.se koncentraciju
u sirem
srnislu. hemijskih anali.za u metalurgi.ji kod metoda pri je da veli~ina kojima da hi se vrsi hio uzorras-
jedna
odlika
pravilu,
nije
ograni~ena.
Naprotiv,
tvaranje tati.van
uzoraka,
potrebno
je defi.nisati
najrnanji. uzorak
reprezen-
(vi.di.poglavlje Iz ovih nekoli.kc cega
3.). osnovnih je atornska Mi. 6emo karakteristika apsorpei.ona se u daljem hemij'ske analize, u metalursiroplame-
gij~, ku nu
vi.di. se
zbog
spektrometrija izlaganju Ovo
nai.sla na na
pri.menu atomsku
u ovoj
oblasti..
ograni~iti toga sto
apsorpcionu
i emisionu
spektrometriju. nasla
zbog
je bezVi.sOKOputa
plamena
atomska
apsorpci.ona i. legurq, plaroena, posto
spektrometrija je njena
pri.menu oko
kod do
analize 1000
15i.stih metala ea od.~~' '..'.
oset1jivost kada ~astvora
100
'-e-
one
kod kod
i. posebno
je pogodna zapremi.na
se kori.ste (koji
metode
prekonza mere-
eentraeije ~~',!., nje) mala.
koji.h je kona~na
se kori.sti
Xako metodoloskom analizu), kada
su
i. plamena
atomska (pre
apsorpci.ona svega kada
i emisi.ona je re~
spektrometrija uzoraka osim
u za
smi.slu i.denticne to eemo u daljem
0 pri.premi
i.zlaganju jedne
govori.ti. 0 obema 00. nji.h.
jednovremeno,
su u pi.tanju
specifi15nosti.
66
67Prvi jeva de, zahtev, u pogledu brzine, mada svodi obeC0ve-metode ne na kao navedene u najv~em broju slu~ametoZa odredjivanje Cr, Cu, i Cd Pb, Mg, Ni i Zn postoje Titan JUS standardi (5.2.),
u'potpunosti Priprema
zadovoljavaju, se naj~esce
"kvantometrijske" eventualno
uzoraka
rastvaranje,
dodavanje
pufera i razbla~ivanje. Metoda se ,~L\~~ff~&1~~~~~kim standardima-referentnim rastvorima, a ta~nost proverava na jedan od uobi~ajenih na~ina (vidi glavlja 3.i 4.)
za odr~djivanje Mn, Si, Fe emisionom spektrometrijom.
su u pripremi.
se odredjuje
plamenom
po5.5.2. je vrsi jeve Se, Bakar i legure bakra. Rastvaranje HCl i HN03 bakra i legura bakra se najefikasnimetakalaHcl). Mn, Ni, posle Iz Pb,
~lvQIv,q sitOd9H
U pogledu spektrohemijskih interferencija atomska apsorpcion~ spek.,' , .,h BC'9"" 01""''' spektromet:.;.j.ju-,,:,U . tr-O\!'ljW;l,--3iJ d.maD:J:'aril~j .Ui'0''eS'B':oJ!!~bno cqsVlr.l'lll'i>1i!l!W4"-ana;ti'iU"'a'r.drli':i'ri'ij-um.r 1.'1egura 'aJ.~ini.i~ah'r b}!k,;a ri
;'fi~N~dMe~\imp:dill)_ Ii to'ii\SRaiLlipsoqM6'Jb:t Y'plJ,;{ififii i' :}~"" 2;a;,Jl'';,ld.!ti cmetoalL-ur sJ u, 'l'7t-~1';1rl-1~~i (f)o.pllt~oj~f,"'
Recommended