Спектральний аналіз рентгенівський
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Спектральний аналіз рентгенівський

Спектральний аналіз рентгенівський, елементний аналіз речового складу матеріалів по їх рентгенівським спектрам . Якостей. С. а. р. виконують по спектральному положенню характеристичних ліній в спектрі випускання досліджуваного зразка, його основою є Мозлі закон ; кількісний С. а. р. здійснюють по інтенсивностям цих ліній. Методами С. а. р. можуть бути визначені всі елементи з атомним номером Z ³ 12 (в деяких випадках — і легші). Поріг чутливості С. а. р. в більшості випадків ~ 10 -2 —10 -4 %, тривалість його (разом з підготовкою проби) декілька мин. С. а. р. не руйнує пробу.

загрузка...

  Найбільш поширений вигляд С. а. р. — аналіз валового складу матеріалів по їх флуоресцентному рентгенівському випромінюванню. Виконується він по відносній інтенсивності ліній, яка вимірюється з високою точністю спектральною апаратурою рентгенівської . Відносна точність кількісного С. а. р. вагається від 0,3 до 10% залежно від складу проби; на інтенсивність аналітичної лінії кожного елементу впливають всі інші елементи проби. Тому одній і тій же виміряній інтенсивності I 1 аналітичної лінії i можуть відповідати різні концентрації C 1 , C 2 , С 3 ... визначуваного елементу (див. мал. ) залежно від наповнювача — складу проби за винятком визначуваного елементу. Внаслідок цього т.з. звиродніння інтенсивності по концентрації С. а. р. можливий лише на основі загальної теорії залежності l i від концентрацій всіх n компонентів проби — системи n рівнянь зв'язку.

  На основі загальної теорії аналізу розроблено декілька приватних методів. За відсутності в пробі елементів, що заважають, можна застосовувати простий з них — метод зовнішнього стандарту: вимірявши інтенсивність аналітичної лінії проби, по аналітичному графіку зразка відомого складу (стандарту) знаходять концентрацію досліджуваного елементу. Для багатокомпонентних проб інколи застосовують метод внутрішнього стандарту, в якому ординатою аналітичного графіка служить відношення інтенсивностей ліній визначуваного елементу і внутрішнього стандарту, — доданого в пробу у відомій кількості елементу, сусіднього (у періодичній системі елементів) з визначуваним. У багатьох випадках успішно застосовують метод добавок в пробу у відомій кількості визначуваного елементу або наповнювача. По зміні інтенсивності аналітичної лінії можна знайти первинну концентрацію визначуваного елементу.

  В промисловості застосовують метод стандарту-фону, в якому ординатою аналітичного графіка є відношення інтенсивності аналітичної лінії флуоресцентного випромінювання зразка і близької до неї лінії первинного рентгенівського випромінювання, розсіяного пробою. Це відношення у багатьох випадках мало залежить від складу наповнювача. Для аналізу складних багатокомпонентних проб повну систему рівнянь зв'язку розшифровують на ЕОМ(електронна обчислювальна машина) по методу послідовних (зазвичай трьох-чотири) наближень.

  С. а. р. валового складу знайшов вживання на збагачувальних фабриках кольорової металургії — для контрольних цілей і для експресного аналізу; на металургійних заводах — для визначення втрат металу в шлаках, маркіровки сплавів складного складу, контролю складу латуні в процесі плавки і т. д.; на цементних заводах — для контролю складу цементно-сировинних сумішей. Валовий С. а. р. застосовується також для силікатного аналізу.

  Рентгенівський мікроаналіз (локальний аналіз) ділянок проби ~ 1—3 мкм 2 (тобто менше розмірів зерна сплаву) виконують за допомогою електронно-зондського мікроаналізатора по рентгенівському спектру досліджуваної ділянки. Він вимагає точного введення поправок на атомний номер визначуваного елементу, поглинання його випромінювання в пробі і його флуоресценцію, що збуджується гальмівною компонентой випромінювання і характеристичним випромінюванням ін. елементів проби.

  Мікроаналіз застосовують при дослідженні взаємної дифузії двух- і трьох-компонентних систем; процесів кристалізації (по дендритній ліквації, сегрегації домішкових атомів на дислокаціях основного компонента, концентрації деяких фаз на кордоні зерен); локальних флуктуацій складу сплавів, що погано гомогенізують, і ін.

  Літ.: Блохин М. А., Методи рентгено-спектральніх досліджень, М., 1959; Блохин М. А., Ільін Н. П., Рентгеноспектральний аналіз, «Журнал аналітичної хімії», 1967, т. 22, ст 11; Лосев Н. Ф., Кількісний рентгеноспектральний флуоресцентний аналіз, М., 1969; Теслярів Р. І., Пшеничний Р. А.,

флюоресцентний рентгенорадіометрічеський аналіз, М., 1973; Бірке Л. С., Рентгенівський мікроаналіз за допомогою електронного зонда, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1966; Фізичні основи рентгеноспектрального локального аналізу, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1973; Електронно-зондський мікроаналіз, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1974.

  М. А. Блохин.

Графіки залежності інтенсивності l i аналітіч. лінії i від концентрації З визначуваного елементу (аналітичні графіки) для випадків, коли поглинання наповнювача менше (1), рівно (2) або більше (3) поглинання визначуваного елементу, I ф — інтенсивність фону.