(1)Спектральный анализ неорганических газов / В.М. Немец, А.А. Петров, А.А. Соловьев. – Химия, 1988 – 240 с.: ил.
АБСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ
МЕТОДЫ ПРЯМОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ
Общая особенность рассматриваемых в этой главе методов – прямое измерение ослабления интенсивности зондирующего излучения за счет поглощения его газовой средой. Развитие этого варианта абсорбционного спектрального анализа привело к созданию различных схем формирования и обработки сигнала, позволяющих улучшить его аналитические возможности:
во-первых, путем усовершенствования способов формирования аналитического сигнала за счет модуляции как длины волны зондирующего излучения или частоты поглощения газовых компонентов, так и интенсивности потока излучения на приемник излучения с помощью различных, так называемых, коррелирующих элементов;
во-вторых, путем применения специальной обработки регистрируемого сигнала-дифференцирования его и извлечения аналитической информации по производной от спектров поглощения.
ОСНОВЫ МЕТОДА
Общие принципы и закономерности
Количественный абсорбционный анализ основан на существовании зависимости между концентрацией поглощающих атомов или молекул газа и изменением интенсивности прошедшего через анализируемую газовую среду зондирующего излучения. Поглощение излучения происходит на резонансных частотах, определяемых в атомах их электронными энергетическими состояниями, а в молекулах – электронно-колебательно-вращательными состояниями. В первом случае спектр поглощения представляет–собой набор отдельных спектральных линий, а во втором – набор полос, образованных совокупностью спектральных линий.
В общем виде поглощение излучения в газе описывается законом Бугера-Ламберта:
(1)
где Iп, I0 – интенсивность поглощенного и зондирующего излучений; k(n) – спектральный коэффициент поглощения; L- толщина поглощающего слоя газа.
Поглощение газовой средой зондирующего излучения строго описывается выражением (1) лишь в условиях монохроматичности излучения, независимости коэффициента поглощения от частоты и концентрации поглощающих частиц и при отсутствии фотохимических реакций в газовой среде. Вычисление концентрации поглощающих частиц возможно путем измерения величины k(n), характеризующей интенсивность линии поглощения, и параметров контура линии поглощения. Для расчета необходимо также использовать в качестве исходных предпосылок те или иные теоретические приближения, описывающие форму спектральных линий в зависимости от условий эксперимента.