เอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกปี. อะตอมมิกอีมิสชันสเปกโทรสโกปี เอ็กซ์เรย์ดูดกลืนสเปกโทรสโกปี

ความเป็นไปได้ของการศึกษาองค์ประกอบและโครงสร้างของสารที่ซับซ้อนจากสเปกตรัมรังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะเป็นไปตามกฎของ Moseley ซึ่งระบุว่ารากที่สองของค่าตัวเลขของเงื่อนไขสำหรับเส้นของสเปกตรัมการปล่อยหรือสำหรับหลัก Absorption edge คือฟังก์ชันเชิงเส้นของเลขอะตอมของธาตุหรือประจุของนิวเคลียส Therm เป็นพารามิเตอร์ตัวเลขที่แสดงลักษณะความถี่ของสเปกตรัมการดูดกลืนแสง เส้นของสเปกตรัมรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะมีไม่มากนัก สำหรับแต่ละองค์ประกอบ จำนวนของพวกเขาค่อนข้างชัดเจนและเป็นรายบุคคล

ประโยชน์ของการวิเคราะห์สเปกตรัมรังสีเอกซ์ [วิธี เอ็กซเรย์สเปกโตรเมทรีคือความเข้มสัมพัทธ์ของเส้นสเปกตรัมส่วนใหญ่จะคงที่ และพารามิเตอร์การแผ่รังสีหลักไม่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของสารประกอบและของผสมที่มีองค์ประกอบที่กำหนด ในขณะเดียวกัน จำนวนเส้นในสเปกตรัมอาจขึ้นอยู่กับความเข้มข้นขององค์ประกอบที่กำหนด: ที่ความเข้มข้นต่ำมากขององค์ประกอบ มีเพียงสองหรือสามเส้นที่แตกต่างกันเท่านั้นที่ปรากฏในสเปกตรัมของสารประกอบ ในการวิเคราะห์สารประกอบด้วยสเปกตรัม จำเป็นต้องกำหนดความยาวคลื่นของเส้นหลัก (การวิเคราะห์เชิงคุณภาพ) และความเข้มสัมพัทธ์ (การวิเคราะห์เชิงปริมาณ) ความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์มีลำดับเดียวกันกับระยะทางระหว่างอะตอมในโครงผลึกของสารที่กำลังศึกษา ดังนั้นด้วยการบันทึกสเปกตรัมของรังสีที่สะท้อนกลับ เราจะได้แนวคิดเกี่ยวกับองค์ประกอบของสารประกอบภายใต้การศึกษา

เป็นที่ทราบกันดีว่าใช้วิธีที่หลากหลายซึ่งใช้เอฟเฟกต์ทุติยภูมิที่มาพร้อมกับกระบวนการปฏิสัมพันธ์ของรังสีเอ็กซ์เรย์กับสารชีววิเคราะห์ วิธีการกลุ่มนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วย สเปกโตรเมทรีเอ็กซเรย์ที่ปล่อยออกมา ซึ่งบันทึกสเปกตรัมของรังสีเอกซ์ที่กระตุ้นโดยอิเล็กตรอน และ เอ็กซเรย์ดูดกลืนแสง ตามกลไกการปฏิสัมพันธ์ของรังสีกับสสาร คล้ายกับวิธีการดูดกลืนสเปกโตรโฟโตเมทรี

ความไวของวิธีการแตกต่างกันไปอย่างมาก (ตั้งแต่ 10 -4 ถึง 5.10 -10%) ขึ้นอยู่กับผลผลิตของรังสีลักษณะเฉพาะ ความคมชัดของเส้น วิธีการกระตุ้น วิธีการลงทะเบียนและการสลายตัวของรังสีเป็นสเปกตรัม การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณสามารถทำได้โดยใช้สเปกตรัมการปล่อย (หลักและรอง) และสเปกตรัมการดูดกลืน ความเป็นไปไม่ได้ที่จะคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ของการแผ่รังสีกับอะตอมของสสารอย่างเคร่งครัด ตลอดจนอิทธิพลของเงื่อนไขการวัดทั้งหมด ทำให้จำเป็นต้องจำกัดตัวเองให้วัดความเข้มสัมพัทธ์ของรังสีและใช้วิธีการภายในหรือภายนอก มาตรฐาน.

ในการศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติของโมเลกุล กระบวนการรวมตัวของโมเลกุลและการทำงานร่วมกันในสารละลาย มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย เอ็กซเรย์ฟลูออเรสเซนต์สเปกโตรเมตรี ที่ได้กล่าวไว้แล้วข้างต้น.

ความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์มีลำดับเดียวกันกับระยะทางระหว่างอะตอมในโครงผลึกของสารที่กำลังศึกษา ดังนั้น เมื่อรังสีเอกซ์ทำปฏิกิริยากับตัวอย่าง รูปแบบการเลี้ยวเบนลักษณะเฉพาะจึงเกิดขึ้น ซึ่งสะท้อนถึงคุณลักษณะของโครงสร้างของผลึกขัดแตะหรือระบบกระจาย กล่าวคือ ระบุลักษณะองค์ประกอบของสารประกอบภายใต้การศึกษา การศึกษาโครงสร้างของสารประกอบและส่วนประกอบแต่ละชนิดโดยรูปแบบการเลี้ยวเบนของการกระเจิงของรังสีเอกซ์บนโครงผลึกและความไม่สม่ำเสมอของโครงสร้างเป็นพื้นฐาน การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์. การลงทะเบียนสเปกตรัมสามารถดำเนินการได้โดยใช้ฟิล์มถ่ายภาพ (การวิเคราะห์เชิงคุณภาพ) หรือเครื่องตรวจจับไอออนไนซ์ แสงแวววาว หรือสารกึ่งตัวนำ วิธีนี้ทำให้สามารถกำหนดความสมมาตรของผลึก ขนาด รูปร่าง และประเภทของยูนิตเซลล์ และทำการศึกษาเชิงปริมาณของสารละลายต่างกันได้

วิธีการของอะตอมมิกฟลูออเรสเซนต์สเปกโทรสโกปี (AFS) เป็นหนึ่งในวิธีการเรืองแสง สัญญาณการวิเคราะห์คือความเข้มของรังสีที่อยู่ในช่วงออปติคัลและปล่อยออกมาจากอะตอมที่ถูกกระตุ้น อะตอมตื่นเต้นภายใต้การกระทำของแหล่งกำเนิดรังสีภายนอก เศษส่วนของอะตอมที่ถูกกระตุ้น และดังนั้น ความเข้มของการเรืองแสง I ถูกกำหนดโดยความเข้มของแหล่งกำเนิด I0 เป็นหลักตามความสัมพันธ์โดยประมาณ

โดยที่ k คือสัมประสิทธิ์การดูดซับ l คือความยาวของเส้นทางแสง - ผลผลิตควอนตัมเรืองแสง; - ความเข้มข้นของอนุภาคเรืองแสง (อะตอมขององค์ประกอบที่กำหนด)

ตามกฎแล้วควอนตัมจะให้ผลลดลงอย่างมากเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เนื่องจากการวิเคราะห์การเรืองแสงของอะตอมต้องใช้อุณหภูมิสูง ค่าของอะตอมอิสระจึงมีค่าน้อยมาก ดังนั้นใน APS การใช้แหล่งกำเนิดรังสีที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ด้วยเหตุนี้จึงใช้หลอดดิสชาร์จความเข้มสูง (ที่มีแคโทดกลวงหรือไม่มีขั้วไฟฟ้า) รวมถึงเลเซอร์ที่มีความถี่ที่ปรับได้

ขณะนี้วิธี AFS กำลังได้รับการพัฒนาโดยส่วนใหญ่ในเวอร์ชันเลเซอร์ (laser atomic fluorescence spectroscopy, LAFS)

การใช้เลเซอร์ทำให้สามารถเพิ่มความไวของวิธีการได้อย่างมาก ข้อได้เปรียบหลักของวิธี APS คือการเลือกสูง (สูงที่สุดในบรรดาวิธีการของออปติคัลอะตอมมิกสเปกโทรสโกปี) เนื่องจากความเรียบง่ายของสเปกตรัมอะตอมของฟลูออเรสเซนซ์และไม่มีการซ้อนทับของเส้นสเปกตรัมขององค์ประกอบต่างๆ

เอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกปี

ปฏิสัมพันธ์ของรังสีเอกซ์กับสสาร เมื่อรังสีเอกซ์ผ่านตัวอย่าง รังสีจะถูกทำให้อ่อนลงเนื่องจากการดูดกลืน เช่นเดียวกับการกระเจิงที่ยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่น (คอมป์ตัน) บนอิเล็กตรอนของอะตอมของของแข็ง การสนับสนุนหลักในการลดทอนรังสีเอกซ์เกิดจากการดูดกลืนรังสี เมื่อความยาวคลื่นเพิ่มขึ้น (พลังงานลดลง) ของควอนตัมรังสีเอกซ์ ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนมวลจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น เมื่อถึงความยาวคลื่นที่แน่นอนของขอบการดูดซับ ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวลจะลดลงอย่างรวดเร็ว กระบวนการนี้ทำซ้ำหลายครั้งตลอดช่วงความยาวคลื่นทั้งหมด (จนถึงอัลตราไวโอเลตสุญญากาศ)

สเปกตรัมรังสีเอกซ์ - การกระจายความเข้มของรังสีเอกซ์ที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่าง (REA, XRF) หรือผ่านตัวอย่าง (RAA) เหนือพลังงาน (หรือความยาวคลื่น) สเปกตรัมรังสีเอกซ์ประกอบด้วยเส้นสเปกตรัม (สเปกตรัมการปล่อย) หรือการดูดกลืน "การกระโดด" (สเปกตรัมการดูดกลืน) จำนวนเล็กน้อย สัญญาณพื้นหลังของสเปกตรัมการแผ่รังสีเกิดขึ้นจากรังสีเอ็กซ์ควอนตัมที่กระจัดกระจายอย่างไม่ยืดหยุ่นบนอิเล็กตรอนของอะตอมของของแข็ง การแผ่รังสีเอกซ์เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างระดับภายในของอะตอม "ความเรียบง่าย" สัมพัทธ์ของสเปกตรัมเอ็กซ์เรย์เกิดจากการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นไปได้ในจำนวนจำกัด

แหล่งกระตุ้นสเปกตรัม หลอดเอ็กซ์เรย์ใช้เพื่อกระตุ้นสเปกตรัมใน CEA, RAA และ XRF

องค์ประกอบการทำงานของมันคือคู่ของอิเล็กโทรดที่อพยพออกมา - แคโทดเทอร์ไมโอนิกและแอโนดที่ระบายความร้อนด้วยวัสดุทนไฟที่มีค่าการนำความร้อนที่ดี (W, Mo, Cu, ฯลฯ ) ตัวอย่างที่วิเคราะห์จะถูกวางโดยตรงบนขั้วบวกของหลอดเอ็กซ์เรย์ ผลจากการทิ้งระเบิดอิเล็กตรอน รังสีเอกซ์จึงถูกปล่อยออกมาจากพื้นผิวของตัวอย่าง เพื่อกระตุ้นสเปกตรัมใน RAA และ XRF จะใช้รังสีเอกซ์หลักที่สร้างโดยหลอดรังสีเอกซ์ ใน RAA ระดับความเป็นสีเดียวของรังสีเอกซ์ควรสูงกว่า

การแปรผันของ CEA คือการวิเคราะห์เชิงจุลภาคด้วยเอ็กซ์เรย์สเปกตรัมของอิเล็กตรอนโพรบ (EPMA) ในนั้นเพื่อกระตุ้นสเปกตรัมรังสีเอกซ์จะใช้ลำแสงอิเล็กตรอนแบบ monoenergetic (การวิเคราะห์ที่ "จุด") หรือลำแสงอิเล็กตรอนแบบส่องกราด - แรสเตอร์ (การวิเคราะห์พื้นที่ผิว) ดังนั้น EPMA เป็นวิธีการวิเคราะห์ในท้องถิ่น แหล่งกระตุ้นคือปืนอิเล็กตรอน ประกอบด้วยแคโทดอัตโนมัติหรือเทอร์มิโอนิกและระบบเร่งและโฟกัสเลนส์ไฟฟ้าสถิตหรือเลนส์แม่เหล็กที่ทำงานในสุญญากาศสูง

การวิเคราะห์การปล่อยรังสีเอกซ์

การออกแบบฮาร์ดแวร์ของวิธีการ ส่วนประกอบหลักของสเปกโตรมิเตอร์การปล่อยรังสีเอกซ์ (REA, XFA) คือแหล่งกำเนิดสเปกตรัมกระตุ้น, ช่องทางเข้า (หรือ collimator), อุปกรณ์สำหรับติดและแนะนำตัวอย่าง, ช่องทางออก และระบบทั่วไปสำหรับการวิเคราะห์และตรวจจับ การปล่อยรังสีเอกซ์ ขึ้นอยู่กับหลักการทำงานของโหนดสุดท้าย สเปกโตรมิเตอร์แบบกระจายคลื่น (SVD) และสเปกโตรมิเตอร์แบบกระจายพลังงาน (EDS) มีความแตกต่างกัน ใน SVD จะใช้คริสตัลวิเคราะห์เพื่อกระจายรังสีเอกซ์ และใช้ตัวตรวจจับสัดส่วนหรือประกายแสงเพื่อตรวจจับ ใน EDMS ฟังก์ชันของเครื่องวิเคราะห์และเครื่องตรวจจับจะรวมกันโดยเครื่องตรวจจับสารกึ่งตัวนำแบบเย็น (SSD) ข้อดีของมัน ได้แก่ ค่าที่มากและระยะเวลาของสัญญาณที่สั้นลง SVD มีความละเอียดของสเปกตรัมสูงกว่า สิ่งนี้ทำให้สามารถแยกความแตกต่างของเส้นที่มีความยาวคลื่นใกล้เคียงกันในสเปกตรัมได้อย่างมั่นใจ อย่างไรก็ตาม SED มีความส่องสว่างสูงกว่า สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มความเข้มของเส้นสเปกตรัมที่วัดได้

ความเป็นไปได้ของวิธีการและการประยุกต์ใช้ วิธี CEA ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างที่เป็นของแข็งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณได้หลายองค์ประกอบพร้อมกัน องค์ประกอบจาก Na ถึง U สามารถกำหนดได้ด้วย SED และจาก B ถึง U ด้วยความช่วยเหลือของ SVD ค่าต่ำสุดของเนื้อหาที่กำหนดจะทำได้ในกรณีขององค์ประกอบหนักในเมทริกซ์แสง วิธีการ EPMA ใช้สำหรับการวิเคราะห์เฉพาะที่ของชั้นพื้นผิวของตัวอย่างที่มีเฮเทอโรเฟสระดับจุลภาค (รวมถึงการวิเคราะห์วัสดุไฮเทค)

การวิเคราะห์การเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์

การออกแบบฮาร์ดแวร์ของวิธีการ รูปแบบของ X-ray spectrometer และ X-ray spectrometer นั้นคล้ายคลึงกัน สเปกโตรมิเตอร์ XRF แบบสุญญากาศสามารถทำงานกับรังสีเอกซ์ความยาวคลื่นยาวและตรวจจับองค์ประกอบของแสงได้ สำหรับการวิเคราะห์เฉพาะที่ของพื้นผิวของสเปกโตรมิเตอร์รังสีเอกซ์แบบทึบ จะใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์รังสีเอกซ์สมัยใหม่ที่ใช้ออปติกรังสีเอกซ์แบบคาปิลลารี

การเตรียมตัวอย่าง. ความแม่นยำของ XRF เชิงปริมาณถูกกำหนดโดยความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของการเตรียมตัวอย่าง สามารถทดสอบสารละลาย ผง โลหะและโลหะผสมได้ ข้อกำหนดหลักสำหรับตัวอย่างคือความเข้มของเส้นการวิเคราะห์ขององค์ประกอบที่ถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความเข้มข้น อิทธิพลของปัจจัยอื่น ๆ ทั้งหมดจะต้องถูกแยกออกหรือคงที่

ความเป็นไปได้ของวิธีการและการประยุกต์ใช้ วิธี XRF ช่วยให้สามารถวิเคราะห์คุณภาพและเชิงปริมาณของตัวอย่างของแข็งและของเหลวหลายองค์ประกอบพร้อมกันแบบไม่ทำลาย ค่าต่ำสุดของเนื้อหาที่กำหนดจะทำได้ในกรณีของธาตุหนักในเมทริกซ์แบบเบา วิธี XRF ใช้สำหรับการวิเคราะห์โลหะ โลหะผสม หิน การตรวจสอบสิ่งแวดล้อมของดิน ตะกอนด้านล่าง

การวิเคราะห์การดูดกลืนรังสีเอกซ์

การออกแบบฮาร์ดแวร์ของวิธีการ ส่วนประกอบหลักของเอ็กซ์เรย์สเปกโตรมิเตอร์คือแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ โมโนโครมาเตอร์ อุปกรณ์สำหรับติดตั้งและป้อนตัวอย่าง และเครื่องตรวจจับ

ความเป็นไปได้ของวิธีการและการประยุกต์ใช้ วิธี RAA ไม่พบการนำไปใช้ในวงกว้างเนื่องจากการเลือกต่ำ แต่ในกรณีที่เมทริกซ์ของธาตุเบามีองค์ประกอบมวลอะตอมขนาดใหญ่ที่ตรวจพบได้เพียงองค์ประกอบเดียว การใช้วิธีนี้ค่อนข้างสมเหตุสมผล RAA ใช้สำหรับการตรวจวัดธาตุหนักแบบอนุกรมในตัวอย่างที่มีองค์ประกอบคงที่ เช่น ตะกั่วในน้ำมันเบนซิน เป็นต้น

5 ปัญหาหลักในการใช้เทคนิค EXAFS มาตรฐานกับสเปกตรัมระยะสั้นและวิธีเอาชนะ μ(k)μ(k) k 1. ปัญหาของการได้รับส่วนอะตอมแยกตัวประกอบ μ 0 (k) Ab initio การคำนวณ เช่นเดียวกับการวิเคราะห์ฟูเรียร์ของ XANES spectra ต้องการความรู้ของ μ 0 (k) μ (k) = μ 0 (k) (หนึ่ง)

6 ( (2) อัลกอริทึมสำหรับการแยกส่วนอะตอมที่แยกตัวประกอบ พารามิเตอร์ถูกกำหนดในกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อให้เป็นไปตามความสัมพันธ์ต่อไปนี้: 1) FT [µ experim (k)] = FT [µ 0 (k)] ในภูมิภาค ของหม่อมราชวงศ์เล็ก

7 2. การขยายฟูเรียร์พีคของอะตอมของทรงกลมโคออร์ดิเนชันที่ 1 เพื่อจุดประสงค์ในการวิเคราะห์โครงสร้าง: χ(k) = χ 1 (k) + χ MRO (k) + χ MS (k) (3) อะตอมของ ทรงกลมโคออร์ดิเนชันที่ 1 ของอะตอมที่ดูดกลืน χ MRO (k) คือการมีส่วนร่วมของการกระเจิงเดี่ยวโดยอะตอมของทรงกลมที่ 2 และไกลกว่านั้น (การมีส่วนร่วมของลำดับช่วงกลางหรือ MRO) χ MS (k) คือการมีส่วนร่วมของกระบวนการกระจายหลายจุด (MS) สำหรับการวิเคราะห์ฟูริเยร์ในช่วง k-interval ขนาดเล็ก ได้มีการกำหนดขึ้น (Phys.Rev.B, 2002, v.65): 1) การมีส่วนร่วมของ MRO เป็นแหล่งที่มาหลักของข้อผิดพลาดในการกำหนด R และ N ซึ่งเป็นผลจากการขยายฟูริเยร์ให้กว้างขึ้น จุดสูงสุดของทรงกลมที่ 1 ใน F( R); 2) การมีส่วนร่วมของ MS - การสั่นของ HF ที่ปรากฏที่ R~5-6 Å ใน F(R)

8 คำชี้แจง: อิทธิพลของการมีส่วนร่วมของ MRO และ MS ต่อค่าที่กำหนดของพารามิเตอร์โครงสร้าง R และ N สามารถทำให้ไม่สำคัญได้โดยเลือก k min เหนือคุณสมบัติขอบแรกที่สว่างที่สุดของสเปกตรัม เป็นความจริงที่การปรับฟูริเยร์ทรานส์ฟอร์ม F(R) ของสเปกตรัมการทดลองให้เหมาะสมสามารถดำเนินการได้สำเร็จบนพื้นฐานของฟังก์ชันวัตถุประสงค์ที่จำลองการมีส่วนร่วมของอะตอมเหล่านั้นเท่านั้นที่ประสานงานกับศูนย์กลางการดูดซับ ในกรณีนี้ ควรทำซ้ำ F(R) ของการทดสอบ: 1) ในช่วง R ที่กว้าง (สูงถึง ~ 8-10 Ǻ) หรือ 2) ในช่วง R สั้น (3–4 Ǻ) ในขณะที่มั่นใจได้ถึงความแม่นยำสูงของพารามิเตอร์โครงสร้างที่กำหนดสำหรับการเชื่อมต่อแบบจำลองที่ใช้

10 สารประกอบแบบจำลอง ข้อมูลการเลี้ยวเบน K-XANES สเปกตรัม (ปรับให้เหมาะสมด้วย N คงที่) NR, ÅS02S02 สารละลาย Fe(II)-sulfate Fe(III)-สารละลายซัลเฟต Na-Mordenite (Na 8 nH 2 O) Berlinite (AlPO 4) Beta-zeolite (Si 64 O 128) พารามิเตอร์โครงสร้างที่ได้จากการวิเคราะห์ XAS Fourier เปรียบเทียบกับข้อมูลการเลี้ยวเบน

11 การทดลอง (เส้นทึบ) และเชิงทฤษฎี (เส้นประ) K-absorption spectra ของซิลิคอนในซีโอไลต์บางชนิด การคำนวณ FEFF8 การคำนวณ FEFF8 โดยแทนที่ σ ที่ (k)

12 เทคนิคเพื่อให้ได้ส่วนอะตอมที่แยกตัวประกอบของส่วนตัดขวางการดูดกลืนรังสีเอกซ์จากบริเวณใกล้เกณฑ์ของสเปกตรัมการทดลองทำให้สามารถ: – ลดผลกระทบของข้อผิดพลาดในการประมาณค่า MT และการสูญเสียที่ไม่ยืดหยุ่นของโฟโตไอออนไนเซชันบน สเปกตรัมที่คำนวณได้ – เพื่อกำหนดพารามิเตอร์โครงสร้างของสภาพแวดล้อมการประสานงานของอะตอมที่ดูดซับโดยใช้การวิเคราะห์ฟูริเยร์ของสเปกตรัมในระดับพลังงานขนาดเล็ก

13 ความแม่นยำของการกำหนดพารามิเตอร์โครงสร้าง ความเสถียรของค่าที่กำหนดของพารามิเตอร์โครงสร้าง S 0 2 N, R และ σ 2 ในส่วนที่เกี่ยวกับความไม่ถูกต้องที่เป็นไปได้ในค่าคงที่ที่ใช้ของพารามิเตอร์ที่ไม่ใช่โครงสร้างได้รับการตรวจสอบโดยการเปลี่ยนแปลง ภายในขอบเขตที่สมเหตุสมผลทางกายภาพสำหรับพวกมัน ในตัวอย่างแบบจำลอง: Berlinite (AlPO 4) , Pyrophyllite (Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2, Na-Mordenite Na 8 nH 2 O, Diopside (CaMgSi 2 O 6), Spinel ( MgAl 2 O 4), Pyrope (Mg 3 AlSi 3 O 12), CaTiSiO 5, Na 2 TiSiO5 - ผลึก, Fe(II)- และ Fe(III)-สารละลายซัลเฟต สรุป: เมื่อเลือก k min เหนืออันแรก สว่างที่สุด คุณลักษณะด้านขอบ การวิเคราะห์ฟูเรียร์ของสเปกตรัม K-XANES ในสารประกอบที่ไม่เป็นระเบียบและอสัณฐานทำให้สามารถกำหนดระยะห่างระหว่างอะตอม R สำหรับทรงกลมที่ 1 ได้ด้วยความแม่นยำ ± 0.01 Ǻ (

14 CN = 4 CN = 6 CN = จำนวนพารามิเตอร์การปรับให้เหมาะสมที่จำกัด ช่วง k สั้น (k) จำกัดจำนวนของพารามิเตอร์การปรับให้เหมาะสมอิสระ (4-5 พารามิเตอร์) ตาม: N idp = 2 *k * R / π + 1 (4) การวิเคราะห์เชิงปริมาณของสภาพแวดล้อมการประสานงานที่ซับซ้อนของอะตอมใน สารประกอบถูกดำเนินการโดยใช้แบบจำลองต่างๆ ที่เป็นไปได้มากที่สุดของสภาพแวดล้อมในทันที การเลือกแบบจำลองนั้นดำเนินการตามค่าของความคลาดเคลื่อนรูตค่าเฉลี่ยกำลังสอง χ ν 2 และพารามิเตอร์ Debye-Waller σ 2

15 4. ปัญหาของการแก้ไขระยะทางใกล้ระหว่างอะตอมโดยใช้การวิเคราะห์ฟูเรียร์ของสเปกตรัมความยาวจำกัด EXAFS: Δk ~ 10 Å -1 δR ~ 0.15 Å XANES: Δk ~ 3 Å -1 δR ~ 0.4 Å ตามทฤษฎีสัญญาณ ระยะทาง R 1 และ R 2 : ΔR = |R 2 – R 1 |

18 ขั้นตอนการเพิ่มประสิทธิภาพโดยใช้รูปแบบของฟังก์ชันวัตถุประสงค์ที่คล้ายกับรูปร่างของสัญญาณที่กำลังศึกษา ทำให้สามารถระบุแบบจำลองของการบิดเบือนของโครงสร้างอะตอมเฉพาะที่ ซึ่งการกระจายรัศมีของอะตอมที่ประสานกันสัมพันธ์กับศูนย์กลางการดูดซับ ถูกกำหนดโดยความแตกต่างของระยะทางระหว่างอะตอม δR โดยลำดับของขนาดที่เล็กลง กำหนดโดยเกณฑ์ความละเอียดทั่วไป δR = π/( 2Δk) โดยที่ Δk คือช่วงของจำนวนคลื่นของสเปกตรัมการทดลอง

20 Model R 1, ÅR 2, Å R 3, Å 2, Å คุณภาพของการปรับให้เหมาะสมโดยใช้แบบจำลองพารามิเตอร์โครงสร้างของ Inoctahedron ของอะตอม และคุณภาพของการปรับให้เหมาะสมสำหรับสเปกตรัม As K-XAS ของผลึก InAs ที่ 11 เกรดเฉลี่ยที่ได้รับจากแบบจำลองที่เป็นไปได้มากที่สุดของการกระจายรัศมีหกในอะตอม

21 ในผลึกอินเดียมอาร์เซไนด์ภายใต้ความดัน 11 GPa มีการบิดเบือนของโครงสร้างอะตอมเฉพาะที่ในโครงตาข่ายประเภท NaCl ซึ่งอะตอม As ประสานกันโดยหกในอะตอม กระจายแบบเรเดียมเมื่อเทียบกับ As ตาม ( แบบจำลอง 1+4+1) ที่มีระยะห่างระหว่างอะตอม R As-In = 1.55 Å (หนึ่งอะตอม), R As-In = 1.74 Å (สี่อะตอม), R As-In = 2.20 Å (หนึ่งอะตอม)

22 สิ่งพิมพ์หลัก 1. L.A. Bugaev, Jeroen A. van Bokhoven, V.V. Khrapko, L.A. อวาคยาน, เจ.วี. Latokha J. Phys. เคมี B. , 2009, v.113, p. L.A. Bugaev, L.A. Avakyan, M.S. มาโควา, อี.วี. ดมิทรีเอนโก, ไอ.บี. Alekseenko Optics and Spectroscopy, 2008, Vol. 105, 6, P. 962– L.A. Bugaev, เจ. เอ. ฟาน โบโฮเฟน, A.P. โซโคเลนโก, ยา.วี. ลาโตคา, แอลเอ Avakyan J Phys. เคมี B. , 2005 v.109, p. L.A. Bugaev, A.P. โซโคเลนโก, เอช.วี. Dmitrienko, A.-M. Flank Phys.Rev.B, 2002, v.65, p – 7 5. แอล.เอ. Bugaev, Ph. Ildefonse, A.-M. ปีก, AP โซโคเลนโก, เอช.วี. Dmitrienko J.Phys.C., 2000, v.12, p. L.A. Bugaev, Ph. Ildefonse, A.-M. ปีก, AP โซโคเลนโก, เอช.วี. Dmitrienko J.Phys.C., 1998, v.10, p

AES ขึ้นอยู่กับการกระตุ้นด้วยความร้อนของอะตอมอิสระและการลงทะเบียนของสเปกตรัมการปล่อยแสงของอะตอมที่ถูกกระตุ้น:

A + E = A* = A + hγ,

โดยที่: A คืออะตอมของธาตุ A* - อะตอมที่ตื่นเต้น; hγ คือควอนตัมแสงที่ปล่อยออกมา E คือพลังงานที่อะตอมดูดซับไว้

แหล่งที่มาของการกระตุ้นอะตอม = อะตอมไมเซอร์ (ดูก่อนหน้า)

อะตอมมิกแอบซอร์บชันสเปกโทรสโกปี

AAS ขึ้นอยู่กับการดูดกลืนรังสีแสงโดยอะตอมอิสระที่ไม่ถูกกระตุ้น:

A + hγ (จากแหล่งภายนอก) = A*,

โดยที่: A คืออะตอมของธาตุ A* - อะตอมที่ตื่นเต้น; hγ คือควอนตัมของแสงที่อะตอมดูดซับไว้

อะตอมไมเซอร์ - เปลวไฟ, ความร้อนด้วยไฟฟ้า (ดูก่อนหน้า)

คุณสมบัติพิเศษของ AAS คือการมีอยู่ของอุปกรณ์ของแหล่งกำเนิดรังสีภายนอกซึ่งมีความเป็นสีเดียวในระดับสูง

แหล่งกำเนิดแสง - หลอดแคโทดกลวงและหลอดดิสชาร์จแบบไม่ใช้ไฟฟ้า

อะตอมมิกเอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกปี

วิธีการเอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกปีใช้รังสีเอกซ์ที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงพลังงานของอิเล็กตรอนภายใน

โครงสร้างของระดับพลังงานของอิเล็กตรอนภายในในสถานะอะตอมและโมเลกุลนั้นใกล้เคียงกัน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการทำให้เป็นอะตอมของตัวอย่าง

เนื่องจากการเติมวงโคจรภายในทั้งหมดในอะตอมการเปลี่ยนของอิเล็กตรอนภายในจึงเป็นไปได้เฉพาะภายใต้เงื่อนไขของการก่อตัวของช่องว่างเบื้องต้นเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอม

ไอออนไนซ์ของอะตอมเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ภายนอก

การจำแนกประเภทของวิธี APC

สเปกโทรสโกปีของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า:

การวิเคราะห์การปล่อยรังสีเอกซ์(เรีย);

การวิเคราะห์การดูดกลืนรังสีเอกซ์(ร.อ.);

การวิเคราะห์การเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์(ส.ป.ก.).

อิเล็กทรอนิกส์:

เอ็กซ์เรย์โฟโตอิเล็กทรอนิกส์(RFES);

สว่านไฟฟ้า(อีโค).

สเปกโทรสโกปีโมเลกุล

การจำแนกประเภทของวิธีการ:

ปัญหา(ไม่มีอยู่จริง) ทำไม?

การดูดซึม:

Spectrophotometry (ใน VS และ UV);

IR สเปกโทรสโกปี

การวิเคราะห์การเรืองแสง(ฟลูออริเมตรี).

การวัดความขุ่นและ nephlometry.

โพลาริเมตรี.

การหักเหของแสง .

สเปกโทรสโกปีการดูดกลืนโมเลกุล

สเปกโทรสโกปีการดูดกลืนโมเลกุลขึ้นอยู่กับพลังงานและการเปลี่ยนแปลงการสั่นของอิเล็กตรอนภายนอก (วาเลนซ์) ในโมเลกุล ใช้รังสี UV และบริเวณที่มองเห็นได้ของช่วงแสง - นี่คือสเปกโตรโฟโตเมทรี (การเปลี่ยนผ่านอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน) ใช้การแผ่รังสีของพื้นที่ IR ของช่วงแสง - นี่คือ IR สเปกโทรสโกปี (การเปลี่ยนการสั่น)

สเปกโตรโฟโตเมตรี

ขึ้นอยู่กับ:

กฎหมายบูแกร์-แลมเบิร์ต-เบียร์:

กฎของการบวกความหนาแน่นของแสง:

A \u003d ε 1 ล. C 1 + ε 2 ล. C 2 + ....

การวิเคราะห์สารละลายสี - ในแสงแดด (photocolorimetry);

การวิเคราะห์สารละลายที่สามารถดูดซับแสงอัลตราไวโอเลต - ในรังสียูวี (สเปกโตรโฟโตเมตรี)

ตอบคำถาม:

วิธีการวัดโฟโตเมตริกเบื้องต้น

วิธีกราฟการสอบเทียบ

วิธีการเติมแต่ง

วิธีการสกัด-โฟโตเมตริก.

วิธีการวัดแสงเชิงอนุพันธ์

การไทเทรตแบบโฟโตเมตริก

คำจำกัดความเชิงแสงประกอบด้วย:

1 การแปลส่วนประกอบที่จะกำหนดใน

สารประกอบดูดซับแสง

2 การวัดความเข้มของการดูดกลืนแสง

(การดูดซับ) ด้วยสารละลายของสารประกอบที่ดูดซับแสง

การประยุกต์ใช้โฟโตเมตรี

1 สารที่มีแถบเข้มข้น

การดูดซึม (ε ≥ 10 3) ถูกกำหนดโดยตัวมันเอง

การดูดกลืนแสง (BC - KMnO 4 , UV - ฟีนอล)

2 สารที่ไม่มีในตัวเอง

การดูดกลืนแสง วิเคราะห์ภายหลัง

ปฏิกิริยาโฟโตเมตริก (เตรียมด้วย

สารดูดซับลม). ใน n / x - ปฏิกิริยา

การก่อตัวที่ซับซ้อนใน o / c - การสังเคราะห์สารอินทรีย์

สีย้อม

3 โฟโตเมตริกการสกัดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

กระบวนการ. มันคืออะไร? จะให้คำนิยามได้อย่างไร? ตัวอย่าง.

ภายใน เปลือกของอะตอม แยกแยะการเบรกและลักษณะเฉพาะ รังสีเอ็กซ์เรย์ ครั้งแรกเกิดขึ้นระหว่างการชะลอตัวของอนุภาคมีประจุ (อิเล็กตรอน) โจมตีเป้าหมายในหลอดรังสีเอกซ์และมีสเปกตรัมต่อเนื่อง ลักษณะ รังสีถูกปล่อยออกมาจากอะตอมเป้าหมายเมื่อชนกับอิเล็กตรอน (รังสีปฐมภูมิ) หรือกับโฟตอนของรังสีเอกซ์ (รังสีทุติยภูมิหรือฟลูออเรสเซนต์) อันเป็นผลมาจากการชนกันของสิ่งหนึ่งภายใน (K-, L- หรือ M-) ของอะตอม อิเล็กตรอนบินออกไปและเกิดตำแหน่งว่างขึ้น ซึ่งอิเล็กตรอนจากอีกเปลือกหนึ่ง (ภายในหรือภายนอก) เต็มไปด้วยอิเล็กตรอน ในกรณีนี้ อะตอมจะปล่อยรังสีเอ็กซ์ควอนตัมออกมา

การกำหนดทรานซิชันที่ใช้ในเอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกปีแสดงในรูปที่ 1. ระดับพลังงานทั้งหมดที่มีเลขควอนตัมหลัก n = 1, 2, 3, 4... ถูกกำหนดตามลำดับ K, L, M, N...; ระดับย่อยของพลังงานที่มี h เท่ากันจะถูกกำหนดเป็นดัชนีตัวเลขตามลำดับพลังงานจากน้อยไปหามาก เป็นต้น ม.1 ม.2 ม.3 ม.4 ม.5 (รูปที่ 1) การเปลี่ยนทั้งหมดเป็นระดับ K-, L- หรือ M เรียกว่าการเปลี่ยนแบบ K-, L- หรือ M (การเปลี่ยนผ่าน K-, L- หรือ M) และแสดงด้วยตัวอักษรกรีก (a, b, g ... ) พร้อมดัชนีตัวเลข อาหารทั่วไป ไม่มีกฎสำหรับการเปลี่ยนป้ายกำกับ นาอิบ การเปลี่ยนที่รุนแรงเกิดขึ้นระหว่างระดับที่ตรงตามเงื่อนไข: D l = 1, D j = 0 หรือ 1 (j = lb 1 / 2), D n . 0. ลักษณะเฉพาะ สเปกตรัมเอ็กซ์เรย์มีลักษณะเป็นเส้น แต่ละบรรทัดสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงเฉพาะ

ข้าว. 1. การเปลี่ยน X-ray ที่สำคัญที่สุด

เนื่องจากการทิ้งระเบิดของอิเล็กตรอนทำให้เกิดการสลายตัวของเกาะ ในการวิเคราะห์และศึกษาทางเคมี พันธะใช้รังสีทุติยภูมิ เช่น ในการวิเคราะห์เอ็กซ์เรย์ฟลูออเรสเซนซ์ (ดูด้านล่าง) และในเอ็กซ์เรย์อิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปี เฉพาะในการวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์ขนาดเล็กเท่านั้น (ดูวิธีอิเลคตรอนโพรบ) เท่านั้นที่ใช้สเปกตรัมรังสีเอกซ์ปฐมภูมิ เนื่องจาก ลำแสงอิเล็กตรอนจะโฟกัสได้ง่าย

รูปแบบของอุปกรณ์เพื่อรับสเปกตรัม X-ray แสดงในรูปที่ 2. แหล่งที่มาของรังสีเอกซ์ปฐมภูมิคือหลอดรังสีเอกซ์ คริสตัลวิเคราะห์หรือการเลี้ยวเบนใช้เพื่อสลายรังสีเอกซ์ให้เป็นสเปกตรัมในแง่ของความยาวคลื่น ตาข่าย สเปกตรัมรังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นจะถูกบันทึกบนฟิล์มรังสีเอกซ์โดยใช้ไอออไนเซชัน กล้องแบบพิเศษ เคาน์เตอร์ เครื่องตรวจจับเซมิคอนดักเตอร์ ฯลฯ

สเปกตรัมการดูดกลืนรังสีเอกซ์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนต่อ เปลือกหอยเป็นเปลือกหอยตื่นเต้น (หรือโซน) เพื่อให้ได้สเปกตรัมเหล่านี้ ชั้นบางๆ ของสสารที่ดูดซับจะถูกวางไว้ระหว่างหลอดรังสีเอกซ์และคริสตัลวิเคราะห์ (รูปที่ 2) หรือระหว่างคริสตัลวิเคราะห์และอุปกรณ์บันทึก สเปกตรัมการดูดกลืนมีขอบเขตความถี่ต่ำที่คมชัด ซึ่งเกิดการกระโดดการดูดกลืน ส่วนของสเปกตรัมก่อนการกระโดดนี้ เมื่อการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นกับพื้นที่จนถึงเกณฑ์การดูดกลืนแสง (เช่น ไปยังสถานะที่ถูกผูกไว้) เรียกว่า โครงสร้างช่วงสั้นของสเปกตรัมการดูดกลืนแสง และมีลักษณะกึ่งเส้นตรงที่มีจุดสูงสุดและจุดต่ำสุดที่กำหนดไว้อย่างดี สเปกตรัมดังกล่าวมีข้อมูลเกี่ยวกับสภาวะตื่นเต้นที่ว่างเปล่าของสารเคมี สารประกอบ (หรือแถบการนำไฟฟ้าในเซมิคอนดักเตอร์)

ข้าว. 2. รูปแบบของ X-ray spectrometer: 1-X-ray tube; แหล่งกำเนิดอิเล็กตรอน 1a (แคโทดปล่อยความร้อน); 1b-เป้าหมาย (ขั้วบวก); 2-วิจัยอินอิน; 3 - เครื่องวิเคราะห์คริสตัล 4 เครื่องบันทึก; hv 1 - รังสีเอกซ์หลัก hv 2 - รังสีเอกซ์ทุติยภูมิ hv 3 - รังสีที่ลงทะเบียน

ส่วนของสเปกตรัมที่อยู่นอกเกณฑ์การดูดกลืนแสง เมื่อการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในสถานะของค่าพลังงานที่ต่อเนื่องกัน เรียกว่า โครงสร้างละเอียดของสเปกตรัมการดูดกลืนแสง (EXAFS-extended Absorption Fine Structure) ในภูมิภาคนี้ ปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนที่ถูกดึงออกจากอะตอมภายใต้การศึกษากับอะตอมข้างเคียงทำให้ค่าสัมประสิทธิ์ผันผวนเล็กน้อย การดูดกลืนแสง และค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดปรากฏในสเปกตรัมของรังสีเอกซ์ ระยะทางระหว่างนั้นเกี่ยวข้องกับ geom โครงสร้างของสสารที่ดูดซับโดยหลักแล้วมีระยะห่างระหว่างอะตอม วิธี EXAFS ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาโครงสร้างของวัตถุอสัณฐาน ซึ่งการเลี้ยวเบนธรรมดา วิธีการใช้ไม่ได้

การเปลี่ยนแปลงของเอ็กซ์เรย์พลังงานระหว่างส่วนต่อขยาย ระดับอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมใน Comm ขึ้นอยู่กับประจุที่มีประสิทธิภาพ q ของอะตอมที่ศึกษา เลื่อน D E ของเส้นการดูดกลืนของอะตอมของธาตุที่กำหนดใน Comm เทียบกับเส้นการดูดกลืนของอะตอมเหล่านี้ได้ฟรี รัฐเกี่ยวข้องกับ q โดยทั่วไปการพึ่งพาอาศัยกันนั้นไม่เป็นเชิงเส้น ตามหลักวิชา การพึ่งพา DE บน q สำหรับการถอดรหัส ไอออนและการทดลอง ค่า D E ในการเชื่อมต่อ q สามารถกำหนดได้ ค่า q ขององค์ประกอบเดียวกันในเคมีที่แตกต่างกัน คอน ขึ้นอยู่กับสถานะออกซิเดชันของธาตุนี้และธรรมชาติของอะตอมข้างเคียง ตัวอย่างเช่น ประจุของ S(VI) คือ +2.49 ในฟลูออโรซัลโฟเนต, +2.34 ในซัลเฟต, +2.11 ในกรดซัลโฟนิก; สำหรับ S(IV): 1.9 ในซัลไฟต์, 1.92 ในซัลโฟน; สำหรับ S(II): ตั้งแต่ -1 ถึง -0.6 ในซัลไฟด์และตั้งแต่ -0.03 ถึง O ในโพลีซัลไฟด์ K 2 S x (x = 3-6) การวัดการเลื่อน DE ของสาย Ka ขององค์ประกอบในช่วงที่ 3 ทำให้สามารถกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันของสารหลังในสารเคมีได้ การสื่อสารและในบางกรณีการประสานงานของพวกเขา ตัวเลข. ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนจากรูปแปดด้าน ถึงจัตุรมุข การจัดเรียงอะตอม 0 ใน Comm. Mg และ A1 ทำให้ค่า D E ลดลงอย่างเห็นได้ชัด

เพื่อให้ได้สเปกตรัมการปล่อยรังสีเอกซ์เข้าด้านในฉายรังสีเอกซ์เรย์ควอนตา hv 1 หลักเพื่อสร้างช่องว่างภายใน เชลล์ครับงานนี้ถูกเติมเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนจากเปลือกชั้นในหรือเปลือกนอกอีกชั้นหนึ่ง ซึ่งมาพร้อมกับการปล่อยควอนตัมเอ็กซ์เรย์ทุติยภูมิ hv 2 ซึ่งถูกบันทึกหลังจากการสะท้อนจากคริสตัลเครื่องวิเคราะห์หรือการเลี้ยวเบน ความพึงพอใจ (รูปที่ 2)

การเปลี่ยนอิเลคตรอนจากเวเลนต์เชลล์ (หรือแถบ) ไปยังตำแหน่งว่างด้านใน เชลล์สอดคล้องกับสิ่งที่เรียกว่า บรรทัดสุดท้ายของสเปกตรัมการปล่อย เส้นเหล่านี้สะท้อนถึงโครงสร้างของวาเลนซ์เชลล์หรือแถบ ตามกฎการเลือกการเปลี่ยนไปใช้กระสุน K และ L 1 เป็นไปได้จากกระสุนวาเลนซ์ ในรูปแบบของ p-state เข้าร่วม การเปลี่ยนไปใช้เชลล์ L 2 และ L 3 -c วาเลนซ์เชลล์ (หรือโซน) ในการก่อตัวของการมีส่วนร่วม - และสถานะ d ของอะตอมที่ศึกษา ดังนั้นกาจึงเป็นเส้นของธาตุคาบที่ 2 ในการต่อ ให้แนวคิดเกี่ยวกับการกระจายของอิเล็กตรอนในวงโคจร 2p ขององค์ประกอบที่ศึกษาโดยพลังงาน Kb 2 -เส้นขององค์ประกอบของคาบที่ 3 - ในการกระจายของอิเล็กตรอนในวงโคจร 3p เป็นต้น สาย Kb 5 ในการเชื่อมต่อการประสานงาน องค์ประกอบของช่วงเวลาที่ 4 มีข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของลิแกนด์ที่ประสานกับอะตอมที่กำลังศึกษาอยู่

การศึกษาการเปลี่ยนผ่าน อนุกรมในอะตอมทั้งหมดที่ก่อตัวเป็นสารประกอบที่ศึกษา ช่วยให้คุณสามารถกำหนดรายละเอียดของโครงสร้างของระดับวาเลนซ์ (หรือแถบ) ข้อมูลที่มีค่าอย่างยิ่งจะได้รับเมื่อพิจารณาการพึ่งพาเชิงมุมของความเข้มของเส้นในสเปกตรัมการปล่อยของผลึกเดี่ยว เนื่องจาก การใช้รังสีเอกซ์โพลาไรซ์ในกรณีนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการตีความสเปกตรัมอย่างมาก ความเข้มของเส้นของสเปกตรัมการปล่อยรังสีเอกซ์เป็นสัดส่วนกับจำนวนประชากรของระดับที่เกิดการเปลี่ยนแปลง และเป็นผลให้กำลังสองของค่าสัมประสิทธิ์ การรวมกันเชิงเส้นของออร์บิทัลของอะตอม (ดูวิธีการโคจรของโมเลกุล) วิธีการหาค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

การวิเคราะห์การเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์ (XRF) ขึ้นอยู่กับการพึ่งพาความเข้มของเส้นสเปกตรัมการปล่อยรังสีเอกซ์กับความเข้มข้นขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับปริมาณ การวิเคราะห์ความแตกต่าง วัสดุโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมโลหะที่เป็นเหล็กและอโลหะ อุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ และธรณีวิทยา ในกรณีนี้จะใช้รังสีทุติยภูมิเพราะ วิธีการหลักในการกระตุ้นสเปกตรัมพร้อมกับการสลายตัวของ in-va นำไปสู่การทำซ้ำผลลัพธ์ที่ไม่ดี XRF โดดเด่นด้วยความรวดเร็วและระบบอัตโนมัติในระดับสูง ขีดจำกัดของการตรวจจับ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ องค์ประกอบของเมทริกซ์ และสเปกโตรมิเตอร์ที่ใช้ อยู่ภายใน 10 -3 -10 -1% สามารถกำหนดองค์ประกอบทั้งหมดได้ โดยเริ่มจาก Mg ในเฟสของแข็งหรือของเหลว

ความเข้มของการเรืองแสง ผม ผม ขององค์ประกอบที่ศึกษา ผม ไม่เพียงขึ้นอยู่กับความเข้มข้น C i ในตัวอย่างเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความเข้มข้นขององค์ประกอบอื่น ๆ ด้วย C j เนื่องจากพวกมันมีส่วนช่วยในการดูดซับและกระตุ้นการเรืองแสงขององค์ประกอบ ผม (ผลเมทริกซ์ ). นอกจากนี้ คุณค่าที่วัดได้ของ I ฉันสร้างสิ่งมีชีวิต อิทธิพลของพื้นผิวตัวอย่าง การกระจายเฟส ขนาดเกรน ฯลฯ เพื่ออธิบายผลกระทบเหล่านี้ จึงมีการใช้เทคนิคจำนวนมาก สิ่งที่สำคัญที่สุดคือเชิงประจักษ์ วิธีการภายนอกและภายใน มาตรฐานการใช้พื้นหลังของรังสีปฐมภูมิที่กระจัดกระจายและวิธีการเจือจาง
DC i ขององค์ประกอบที่กำหนดซึ่งนำไปสู่การเพิ่มความเข้ม D ผม ผม . ในกรณีนี้: С i = ฉัน ฉัน D С ฉัน /D ฉัน ฉัน . วิธีการนี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการวิเคราะห์วัสดุที่มีองค์ประกอบที่ซับซ้อน แต่มีข้อกำหนดพิเศษในการเตรียมตัวอย่างด้วยการเพิ่ม

การใช้รังสีปฐมภูมิที่กระจัดกระจายนั้นขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าในกรณีนี้อัตราส่วนของความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนซ์ I i ขององค์ประกอบถูกกำหนดกับความเข้มของพื้นหลัง I f ขึ้นอยู่กับหลัก บน C i และน้อยขึ้นอยู่กับความเข้มข้นขององค์ประกอบอื่น C j .

ในวิธีการเจือจาง จะมีการเติมสารดูดซับที่อ่อนแอจำนวนมากหรือสารดูดซับที่เข้มข้นจำนวนเล็กน้อยลงในตัวอย่างทดสอบ สารเติมแต่งเหล่านี้ควรลดผลกระทบของเมทริกซ์ วิธีการเจือจางมีประสิทธิภาพในการวิเคราะห์สารละลายที่เป็นน้ำและตัวอย่างที่มีองค์ประกอบซับซ้อน เมื่อใช้วิธีดังกล่าว ใช้มาตรฐานไม่ได้

นอกจากนี้ยังมีแบบจำลองสำหรับแก้ไขความเข้มที่วัดได้ I i ตามความเข้ม I j หรือความเข้มข้น C j ขององค์ประกอบอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ค่าของ C i แสดงเป็น:

ค่า a, b และ d พบได้โดยวิธีการกำลังสองน้อยที่สุดโดยพิจารณาจากค่าที่วัดได้ของ I i และ I j ในตัวอย่างมาตรฐานหลายตัวอย่างที่มีความเข้มข้นที่ทราบขององค์ประกอบที่กำหนด C ผม . แบบจำลองประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์แบบอนุกรมในหน่วย XPA ที่ติดตั้งคอมพิวเตอร์

Lit.: Barinsky R. L. , Nefedov V. I. , การกำหนดสเปกตรัมรังสีเอกซ์ของประจุของอะตอมในโมเลกุล, M. , 1966; Nemoshkalenko V. V. , Aleshin V. G. , รากฐานทางทฤษฎีของ X-ray emission spectroscopy, K. , 1979; X-ray spectra ของโมเลกุล Novosib., 1977; การวิเคราะห์การเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์, ed. X. Erhardt, trans. จากภาษาเยอรมัน, M., 1985; Nefedov V. I. , Vovna V. I. , โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของสารเคมี , M. , 1987

V. I. NEFEDOV