Разработка методов спектрального анализа на трудновозбудимые элементы в вакуумном ультрафиолете тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВО НАГСЩНОГО ОБРАЗ,ОВАНШ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННИК УНИВЕРСИТЕТ йм.АЛЬ-ФАРАШ

На правах рукописи

ФАТХУДИНОВ Равиль Нагнмовяч

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СПЕКТР АЛШОГО АНАЛИЗА

на трущювоэБдаш адашн в ваотмном ультра® олете

02.ТО.(Р. - Аналитическая, хивди

А В TOP Е Ф Е PAT

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Алма-Ата, 1992

Работа выполнена в Институте геологических наук им.К.Й.Сат-иаева Академии наук Республики Казахстан.

Научные руководители:

член-корреспондент АН РК, доктор технических наук С.К.Калинин

кандидги1 физико-математических наук, старший научный сотрудник В.М.Перевертун

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Агыакин О .В. кандидат химических наук, старший научный сотрудник Матвеец М.А.

Ведущая организация: Институт неоргашческоГ. химии СО АН России

Защита состоится 19Э2 г. в час

_ мин. на заседании специализированного совета К.058.01.02 в

Казахском ордена Трудового Красного Знамени .'осударственном университете по адресу: 480012, г.Алма-Ата, ул.Виноградова, 95, химический факультет КазГУ, ЗЗУС.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КазГУ (г.Алма-Ата, ул.Масанчи, 39/47).

Автореферат разослан 1992 г.

Учений секретарь '

специализированного совета кандидат химических ¡тук, 'Чч'О

доцент , - [(■-, Н.С„Шарапова

ОЩАЯ ХАРАК1ЕН1С1ЙКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Спектрографическое определение большой группы так называемых трудновозбудимых элементов 11т , С£ , 8г , I , 5»Р »Бе,/48} сопряжено со значительными трудностями, та« как их наиболее чувстгитольшз линии расположены в вакуумной ультрафиолетовой области к имеют высокие потенциалы возбуждения. Применение источников свотй обычИо, йспользуеиых в спектральном анализе - электрическая дуга, индуктивно-связанная плазма г др. вследствие низкой температуры разряда. йе поэвалпйт вести анализ с пределом обнаружения, достатонйьм для проведения аналитических работ на уровне современных трёбойашШ. Известие Химические и физико-химические методы, хотя И диет возможность определять эти элемента с чувствительностью, превышающей их кларковые • Содержания, связаны о длительной и трудоемкой подготовкой проб.

В последние годы значительно возрос интерес к этим элементам. Они играют важную роль как минерализаторы в процессах породе- и рудообразования, их используют В качестве индикаторов при поисках и разведке Мёсторождешй Аолээных йскопаемых. Релениё экологических задач, связанных с загрязнением окружающей среды металлургическим й химическим производством и анализ особо чистых веществ на примеси татсте остро ставит задачу разработки высокочувствительных аналитических методов. Поэтому остается актуальной разработай Новых методических приемов определяя указанных элс-«?нтов с использоватем интенсивных сйектральнЫх линия ионов, расположенных в вакуумном ультрафиолете,и'высокотемпературных источников возбукдения.

В диссертации приведены результат«, исследования выполненных в соответствии с тематическим планом ИГН АН РК "Развитие и совершенствование методов анализа минерального сырья о использованием широкого диапазона электромагнитного спектра" (/,' гос. регистрации 01860125900). ; •

у Цель оаботи - разработка высокочувствительного метода прямого спектрографического, определений трудновозбудимых элементов в минеральной сырье по линиям ионизовамшк атомов в вакуумной ультрафиолетовой области спектра.

Основные задачи работы!

- спектроскопическое исследовало процессов формирования и развития импульсного разряда в вакууме при введении ь плазму дис-

-г -

персных веществ;

- выбор режима работы источника для получения интенсивных спектров атомов различных состояний ионизации;

- изучение условий поступления вещества пробы в разряд;

- разработка методик'прямого количественного спектрографи-ческто определения трудновоэбудимых элементов.в горшх породах, рудах и минералах;

- создание пособия для отождествления спектров в вакуумном ультрафиолете.

Научная новизна»

- получены новые ¡экспериментальные данные о механизме развитая низковольтного импульсного разряда в вакууме;

- показано, что высокотемпературный режим источника возбуждения, обеспечивающий получение спектров многозарядных ионов, связан с возникновением анодного пятна;

- установлен эффект струйного истечения порошкообразной пробы из камерного электрода под действием разряда;

- разработан новый способ получения спектров порошков в импульсном разряде в вакууме' с разделением процессов массопереноса пробы в плазме, ее атомизации и ¡зозСуждения спектра;

- показана перспективность использования вакуумной ультрафиолетовой области для повышения чувствительности спектрографического определения трудновозбудимых элементов в минеральном сырье.

Практическая значимость:

- предложен эйфектившй метод введения-порошкообразной'то-конеироводящей пробы в импульсный разряд с помощью камерного электрода, защищенный авторским свидетельством СССР на изобретение (К1 1161662);

- разработаны методики прямого "спектрографического определения трудновозбудимых элементов по линиям многозарядных ионов;

- создан атлас спектра жел'еза, обеспечивающий надежную идентификацию спектральных линий в вакуумной ультрафиолетовой области

Положения,выносимые нь защиту;

- новые данные о механизме развития импульсного разряда в вакууме, обеспечивающие получение спектров громов определенных состояний ионизации;

- способ введения порошкообразной пробы в импульсный разряд в вакууме;

- результата изучения влияния на.интенсивность линий формы электродов, .величины межэлектродного промежутка-и крупности частиц порошка;

- рекомендации по практическому использованию полученных результатов для спектрального анализа'горных пород, руд и-минералов на трудновозОудимые элементы; .

- новое пособие для идентификации спектров в вакуумной ультрафиолетовой области 5

Апробация расота: Основные результата» излокенкые в диссертации, докладывались и обсуждались на У1 и У11 Всесоюзных конференциях по физике вакуумного ультрафиолетового излучения и взаимодействия излучения с веществом, Москва, 1382; Рига, 1986; XIX Всесоюзном съезде по спектроскопии» Томск, 1963; XI Уральской конференции "Новые спектроскопические методы контроля в промышленности, сельском хозяйстве, охране окружающей среды", Челябинск, 1985; Г1 Всесоюзном совещании по физике низко температурной плазмы с конденсированной дисперсной фазой, Одесса, 1985; 111 Всесоюзной конференции по-новым методам спектрального анализа, Запорожье, 1987; XX Всесоюзном съезде по спектроскопии, Киев, 1988; IX Республиканская конференция по аналитической химии "А1ШМТОДСА-89", Алма-Ата, 1989; XI..Международная конференция по аналитической' атомной .спектроскопии, Москва, 1990. ■ • Публикации> По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, включая тезисы ¡1 авторское свидетельство,

Структура, и объем работы; Дисоертация состоит из введения, четырех глав и общих выводов. Объем диссертации ¡30 страниц машинописного текста, 42 рисунка; 8 таблйц. Список использованной литературы включает 158 наименований. Приложение содержит два программы и справки.по апробации работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности теш, сформулированы цель и;задачи, решаемые в работе, основные -положения вынесенные на защиту.

В первой главе, составленной по литературным материалам, приведен обзор существующих хтйяеских и физико-химических методов определения трудновозбудимых элементов. На основе критического анализа показано, что эти методы отличяггся сложностью, трудоемки, требуют больного расхода.реактивов и не находят ши-

4 — Л

рокого применения для анализа геологических проб . Обычные приемы спектрального анализа не обеспечивают здесь необходимой чувствительности. Работ, порвященрых использованию рля этих целей в&ку- ■ умной ультрафиолетовой области спектра.сравнительно немного. Это исследования, проведенные 1!.С.Свентицким, Л.Н.Капорским, Э.Ю.Дав-леишг-чм, Ы.Г .Козловым, Водаром, Рсмаидом, Баллофет и др., где впервые сделана попытка применен!: : интенсивных, коротковолновых линий ионов для решения спектрально-аналитически*-задач. Однако, недостаточная изученность источников возбуждения, несовершеиот-во приемов введения токонепроводящих проб в разряд, а также отсутствие атласов спектров для идентификации спектральных линий существенно затрудняет использованиевакуумной ультрафиолетовой области в аналитической практике. Приведенные с этом разделе материалы указывает на важность Дальнейшего развития Исследований по совершенствованию и.выбору рациональных приемов анализа на ; трудно во збудимые элементы.

Вторая глава содержит, описание экспериментальной установки для получения, спектров. В'качестве .источни- i .избуждешя выбран низковольтный импульсный разряд в. вакууме апериодической формы, что достигалось включением сильноточного диода параллельно разрядному промежутку.

°азрад питался от батареи конденсаторов емкостью .G = 2000. мкФ при сведении индуктивности и сопротивления контура к остаточным значениям - I е.1,1 мкГн, R - 0,013 0м. При изменении напряжения от 0 ,15 до 1,0 кВ сила тока.в разряде менялось от; 2,5 до 35 кА. Электроды изготовлялись из алюминия и углерода диаметром 6 мм. Межэлектродный промежуток менялся от I до 8 мм. Разряд осуществлялся в специально сконструированной камере, где поддерживалось давление 5*Ю"5 Тор. •

Разряд инициировался с помощью скользящей искры, возникающей на поверхности диэлектрика, помещенного между катодом основного разрядного промежутка и вспомогательным электродом, имеющим форму кольца. Это: обеспечило стабильный режим работы источника . в широком диапазоне изменения сияь) тока. Цитате; скользящей . искры осуществлялось от импульсного трансформатора с напряжеш-ем на выходе 30 кВ. Спектры.фотографировались на вакуумном дифракционном спектрографе Д$С-29' с решеткой 2-100 штр/мм в области 2000-500 А на пленке УФ--4. ' .

. Исследование электрических и эрозионных характеристик разряда показало, что при сведет«! индуктивности и сопротивления контура к остаточным значениям величина омического сопротивления межэлеятродногб промежутка В течение всего времени протекания разряда превышает сопротивление контура и промежуток является основной омической нагрузкой. При силе тока выше некоторого критического значения на осциллограмме напряжения возникает скаа чек» время наступления которого и его величина определяется силой тока, расстоянием между электродами и теплофизическими характеристиками катода. Одновременно на аНоде появляется анодное пятно. Для пары электродов: анод - алюминий» катод - углерод пятно на алюминии возникает 6 виде замш расплавле!шого металла прй силе тока а 0 кА. Подъем напряжения связан с началом интенсивного испарения материала анода и появлением облака пара вблизи его торца, на котором и происходит падение напряжения. С увеличением тдка возрастает напряжение в скачке, увеличивается диаметр анодного пятна и эрозия электродов (рис.1).

тов составляющих основу пробы - кремний, кислород, кальций, хлор, селен и др. При силе тока нике критического значения в спектре возникают только линии атомов, находящихся в низких состояниях ионизации Aß II, Aß LI, Si i¡, SI Iii, О П, 0 Iii, CZ П, Се Ш, потенциал ионизации который не превышает 40-50 зВ. Интенсивность спектра не велгча, на спектрограммах видны только резонансные линии этих элементов. При увеличении силы токе выше критического значения в спектре появляются линии все более высоких состояний ионизации атомов SL H1 - Si 1У, О Ш - О У1, С£ Ш - С2 У11, Аб Ш - АеУШ (потенциал ионизации до 200 зВ), интенсивность которых достигает насыщения при образовании в плазме следующего по зарящу иона. Линии низких состояний ионизации при изменеши силы тока не меняют еврей интенсивности.

В этом режиме вдоль оси разрядного промежутка возникает значительный температурный градиент с максимумом температуры у поверхности анода. В прикатодной. области высвечиваются атомы только низких состояний ионизации, у анода появляются линии многозарядных ионов (рис.2). Наличие в разряде друг различных по температуре зон открывает более широкие Ьозможности источника для проведения аналитических работ.

: В третьей главе изложены результаты исследований по выбору условкГ; введения порошкообразных проб в плазму импульсного разряда в вакууме. Традиционные методы, основанше на испарении пробы из кратера электрода, введение путем просыпки или в виде брикетов не эффективны. Проба расходуется с ыалыг Коэффициентом использования и достигаемая при втом чувствительность недостаточна для решения практических задач.

Экспериментально было установлено, что в условиях импульсного разряда в вакууме вещество, помещенное в камеру, вытягивается ' из нее через отверстие в крышке камеры и поступает в меяэлект-родный промежуток. На этом прмщипе разработан способ получения спектра порошковых проб (автор.свид. № 1161852). С целью нахождения оптимальных условий проведения анализа было изучено влия- . ние на выход вещества и интенсивность спектралыг"'. лигой геометрии и размеров камеры, диаметра отверстия в крышке, расстояния между электродами и крупности частиц порошка. •

Камерный электрод изготовлялся из угольного стерша, вдоль оси которого высверливался кратер, имеющий сверху резьбу Для

Рис.2. Распределение интенсивности линий хлора различных состояний ионизации в межэлектродном промежутке: I - Сй УП,

г - се у, з - ce iy, 4 - сеш

'закрепления крышки с отверстием, Противоэлектродом служил стержень из алюминия. Электроды устанавливались в вертикальном положении, камера всегда ттним электродом (рис.3). Проба помещалась в камеру без уплотнения. В процессе работы источника порошок поступал из камеры в виде струн, часть его закреплялась на торце про-тивоэлектрода.

Развела спектра покччала, что от разряда к разряду коли«^-ство вышедшего из камгрч порошка уменьшается, в то время как интенсивность линий, достигнув максимума в дальнейшем остается неизменной. Связано это с тем, что н» торце пратпвоэлектрода закрепляется не более 3-4 мг порошка,, остальная часть уходит за пределы мекэлектродногэ промежутка (рис.4).

- Процесс получения спектра' двухетадийный: первый разряд вытягивает порошок из камеры, переносит и закрепляет его на торце противоэлектрода, следующий непегдагт слой про'.'н г ¿эмбуздавт ее спектр. В этом ;ке. разряде на протпвоэлектрод' переносится но в ал

. Рис,3. Схема расположе-■ ния электродов. I - противо-электрод; 2 "г камерный электрод, 3 - кольцо подвига, 4 -диэлектрическая втулка поджи-га, 5 - проба

Рис.4. Интенсивность спектральных линий в каздом следующем разряде. I - расход пробы, 2 - р&У 863,9 А, 3 - А&1У 892,6 А, 4 - СаУ 646,6 А

порция порошка, которая испаряется в следующем и т.д.

Количество порошка, поступающее из камерного электрода зависит от режима работы Источника, диаметра отверстия в крышке камеры и крупности частиц. С увеличением диаметра отверстия выход порошка растет, интенсивность спектральных линий достигает максимума при определенной величине отверстия 'рис.5).

Го.мг

100-

«а

и

40

0,3 в,*-

М

Рис.5. Зависимость интенсивности линий и расход пробы от диаметра отверстия в крыике камеры. Катодной режим экспозиция 15 разрядов

а.э 1.о |,о ¡4,»»

Наибольшее количество порошка выходит из кчмеры дль частиц диаметром ^ С1,08 мм, максимум интенсивности достигается при ^0,05 мм. Увеличение-дисперсности пробы приводит к слипанию частиц и снижению выхода порошка (рис.б).

Испарение част:?ц из слоя,, л&крепиьгаегося на аноде (в случае включения камерного электрода с пробой катодом) происходит под действием тепла выделяемого анодным пя-гиом. Установлено, чтс порошок испаряется вдоль всего периметра слоя на границе проба -електрод. При мощности 5« 10® Вт/см' , реалиэ) -мой в раь^я^е, на поверхности торца происходит перегрев расплавленного металла н образование мощных струй пара, которые шосят в разряд продукты испарения вещества пр >ы. Механизм испарения порошка с поверхности катода (камерный электоод с пробой ыслючен анодом) близок по своей природе к процессам на аноде. Испарение происходит в местах образования катодных пятен на поверхности слоя порошка.

Таким образом, разработанный метод позволяет вводить поро-

¡¡не .6. Интенсивность лишй и расход порошка от размеров частиц пробы; Ш - 709,0 А, АьУ. - 987,7 А , т - количество «ышедщей про I, С - интенсивность линий матери п -а олектрода-углерода

шок как на торец анода, так и катода. В этом случае пары материала. анализируемой пробы поступают непосредственно в прианодную или прикатодную зону, что существенно расширяет аналитические возможности метода, так как позволяет использовать для анализа спектральные линии ионизованных атомов от Ш до УЛ состояния ионизации. . ^

Четвертая глава посещена результатам исследования спектров селена, мышижа и х/ора, выбору аналитических лишЦ и оптимальных условий проведения анализа. . ..

Были изучены спектры поииэдзгемацие следующим состояниям ионизации определяемых элементов Д& Ш-У, 9е Ш-У1, СЕ П—У11 в

с

области ЗСКХ1-60С А. На искусственных эталонах и природных образцах проведена оценка концентрационной •.чувствительности и отоб->,-ранн лиши пригодных для анализа (таблЛ). Эталоны хютовилась .,'••.

путем разбавления головных пустой породой и охватывали, интервал пттцгнтрацш от.0,0001 до 1,0 /..

Таблица I

Аналитические линии селена, мышьяка и хлора

Длина волны, А,¡Потенциал 1 Энергия уровн^, эВ I Предел об--состояние иони-| ионизации,} -.верхний I "^ения,

С е л е н

746,4 1У 42,9 0,52 17,15 0,001

759,0 1У 42,9 0,52 16,88 0,001.

776,5 1У .42,9 0,00 15,97 0,003

652,7 1У 42,9 0,00 18,ЭЭ 0,01

613,0 У 6о,3 11,77 31,99 0,^.5

844 ,Н У1 81,,? 0,00 14,69 0,002

886,8 УГ 81,7 0,00. 13,96 0,001

м ы ь я к

889,0 Ш 28,3 12,55 26,15 0,01

760,8 1У 50,13 9,86 26,15 0,01 .

892,7 1У 50,13 0,00 13,89 0,0002

980,6 1У 50,13 9,86 22,50 0,005

734,8 У 62,6 12,55 24,37 0,01

987,7 У 62,6 0,00 12,15 0,0003

1029,5 У 62,6 0,00 12,04 0,00СЗ

X лор

1008,7 Ш 39,61 0,00 12,29 0,03

612,1 1У . г)3,46 0,16 20,42 0,003

973,2 1У 53,46 о ,ло 12,74 0,02

629,3 У ' 67,81 0,00 19,70 0 »005

633,1 У ' ' 67,81 0,00 19,58 0,002

635,3 У 67,81 0,81 19,70 ' 0.0007

730,3 У1 96,98 12,24 ¿=»,21 0,02

733,8 У1 96,9В 12,24 " 19,13 0,03

813,0 УП 141,19 0,00 15,25 0,002

800,7 УП 141,1 0,00 15,48 0,002

Дня выбора оптимальных условий возбуждения изучалась зависимость интенсивности спектральных линий ионов от величины силы тока. Установлено, что интенсивность линий иона достигает максимума при определенной силе тока и с дальнейшим уае.лчспием оста-

нчс.п неизменной. В зависимости от состояния ионизации атома линиям которого проводится анализ, источник выводится в режим насыщения интенсивности линий этого иона.

Для-достижения наибольшей чувствительности, определение ве-* дется по лшм-ч щелочнрподобных'ионов А« У, Зе У1, СС УП . Однако, при анализе проб сложного состава используются свободные от наложения'линии других состояний ионизации. Если анализ проводится по ли"ии атомов низких состояний ионизации С А%Ш-1У, 5е Ш-1У,

Сё П-1У) используется анодный режим, пол:-'аемый включением камерного электрода с пробей анодом, по Линиям высоких состояний ионизации С Аз 1У-У, Эе У--У1,. С£ 1У-УП) - камерный электрод включается катодом. Б таблице 2 приведено соотношение интенсивности линий ионов с зарядом 11-УП в анодном и катодном режимах.

/ • " ' ./-_'' Табл да 2

Интенсивность линий ионов селена, мышьяка и хлора в анодном и катодном режимах (I » 15 кА, промежуток : мемду электродами 4 мм)

Элемент, 'Потенциал ! Длина состояние(Ионизации, волны,

ионизации I эВ | А-

Интенсивность

'I

I Катодный 1 режим

Анодньй режим

кат. анод.

5е 1У 42,94 • 759,0 . 1,20 1,50 0,80

5е У ■ 68,50 613,0 0,4 0,1 4,00

бе У1 61,70 886,8 1,00 -

Ая Ы 28,35 889,0 0,24 0,75 : 0,32

А 5 1У 50,13 892,7 1,00 ' • 1,60 0,62

Й6 У 62 (63 987,7 0,70 0,33 2,12

се п 23,61 725,2 1,00 1,75 0,63

СС Щ 39,61 1000,7 ' 1,35 1,60 0,97

се 1У , 53,46 973,2 1,80 1,05 1,71

се у 67,31 883,X ' 2,00 0,84 2,35

се ух 97,03 733,8 2,00 : 0,40 5,00

се-уп ' 141,19 етз.о 2,00 -

Эти данные позволяют выбирать соответствующие условия анализа в зависимости от состава пробы и аналитической задашь Построение градуирозочных графиков для всех аналитических линий показало, что они прямолинейны в широком интервале концентраций вне зависимости от состояния ионизации атома.

На основе проведенных исследований разработаны конкретные

методики прямого количественного спектрографического анали:м горных пород, руд и минералов на мышьяк, селен и хлор. Проба и количестве ~120 мг помещается в камерный электлод, изготовленный гз угольного стержня диаметром 6 ;,м. Рлуо'ша камеры 12 мм, внутренний диаметр 3,5 мм. Диаметр отверстия в'крышка камерного электрода 1,5 мм. Противозлектрод - алюминиевый стер,..ень диаметром 6 мм. Параметры контура: С 2000 ш<4, / = 1,1 мкГ.ч, Я => 0,0С6 Ом, межэлектродный промежуток 4 мм.- катодный режим, I = кА, камерный электрод - катод, экспозиция 15 разрядов; - анодный режим, I в 15 кА, камерный'электрод - .анод, экспозиция 2а'раарэдов.

Определение концентрации элементов производилось по градировочному графику,построенному в координатах д 5 -(?$С . Обрс-о'отка спектрограмм осуществлялась на микроденситоматре МД-ЮО а 'сканирующем пежимв -с передачей цифровой информации' на ЭВМ "Искра-

'«„трологическая оценка разработанной методики пр- зедена по серии стандартных образцов р а :- н о с б р &э и о г о минералогического состава, Проверке: выполнимости закона нормального распределения исходных данных И' воспроизводимость метода расчитывалась не ЭВМ "Искра-222". Правильность методики оценивалась с помощью критерия Стыодента для доверительной вероятности Р = 0,95, п в 1'0, Цабл. * •• Придел обнаружения разда-

вался по 46 критерию' ~ 'лан^ол+- Ч^оа- Реаул-гатъ!

обсчета даны'в таолице 3.

Б работе приведено описание атласа.составленного автором совместно с С,К .Калининым, Э .'Я .Кононовым и др. Атлас охватывает область от 2000 ¡п В00 А и состоит из 30 планшетов, содержащих увеличенное в 10 раз фотографическое воспроизведение спектра'яа-леза в вида расположенных друг нь,, другом двух полосок одного и того ке участка спектра. Спектр получен в двух режимах работы генератора: в "мягком" (ваедена индуктавнос'/ь 25 мкГн) - юяяля-ртся в основном линии ионов Ге П, РеД1, в "жестком" (индуктивность I мкГн) - лиши ионов Рц 1У-Гй У1. Спектры регистрировались на вакуумном дифракционном спектрографе нормального падения с решеткой 1200 штр/мм и. радиусом кривизны 6,6а м при ьеллчино об-, ратной линейной дисперсии I ,-1д А/мм. Длины волн части линий (около 1/3 от общего числа) взяты из оригинальных работ, остальные измерены авторами. Измерения проводились на пгтуавтмдоичдекдо комператоре-микрофотометра с последующей обработкой на &В!4. Всего

Таблица 3

Результаты спектрографического определения селена, мышьяка и хлора в стандартных образцах •

Стандарт- ! 1 1 I! 1 ; I "именование 1 ;■ ' 1 АТТ^СТО- 1 < Найдено| (Коэффици-

ный об- ванное Зксп. ент вариа-

разец 1 ! ! 1 1 I ,содерка-ние ! ! ! ции, % 1

Селен

РУС-?. медно-цинкова.ч ГУДа 0,0048 0,С' 45 1,01 22

РУС-4 и 0,0071 0 .0065 1,28 20

СО природный кварц 0,001 0,0012 2,00 25

СО 11 0,01 0,011 - 1,94 15

КП и 0,024 М ы ш ь я 1 0 ,023 1,39 10

СО природный кварц 0,0001 0,00013 1,83 30

со м 0,0005' 0,0006 2,13 25

со ч 0,0и1 0,0011 1,5 20 .

СС1С-2 серозем кар- 0,006 0,0064 1,33 15

бонат№1й

СОП-19 углистый доломит 0-008 0,0083 1,20 10

РУС-4 медно-цинковая РУДа 0,046 Хлор 0,043 1,04 12

со природный кварц 0,001 0,0012 2,1 20

со • ч С ,005 0,0053 1,3 15

СБ«! базальт 0,04 ' • 0,033 1,1 15

ВС-2 вельц скись цинка 0,12 0,124. 0 ,66 12

СДО-5 • железомарганце-вый концентрат 0,70 -0,68 0,91 12

на планшетах обозначены длины волн-3785 линий. Для удобства в работе приведенный в атласе линии сведены в таблицу с указанием принадлежности к спектру соответствующего иона и интенсивности в 100-балльной шкале. Лтлас предназначен, для идентификации спектров различных веществ в вакуумной ультрафиолетовой области.

Приведенные в работе материалы показывают, что разработанная методика обеспечивает высокую чувствительность определения

мышьяка, пелена и хлора в геологических проба;; различного минералогического состава и широко используется, в Институте геологи* ческих наук Академии наук Республики Казахстан "при проведении геохимических исследований.

D U В О Д U

1. Создана экспериментальная установка для получения спектров "трудновозбудимых" элементов с использованием в качестве источника света низковольтного импульсного разряда а вакууме. '

2. Показано, что при сведеши индуктивности и сопротивления контура к остаточгчм значениям разрдпнш'1 промежуток является основной омической нагрузкой, где ¡.«делается наибольшая доля опьр-гии, запасенная в • онденсаторах.

3. Установлены критические значения тока и величины межэлектродного промежутка на условия возникновения устойчивого анодного пятна.

4. Показало, что появление в плазме источшка 1.шогааарядн:.т;: ионов связано завершением формирования анодного пятна. Установлено наличие вблизи поверхности электродов двух зон; у анода -высокотемпературной, где.возникают ионы высокой кратности ионизации ЦУ-УШ), у катода - низкотемпературная, где воаоуэдшйтся атомы низких состояний ионизапии (П-1У).

5. Разработан эффективный способ введения поришк:»о;>ра~..ак, токонепроводщих про« о импульсный разряд в вги.уупо, с использованием камерного электрода,' оЗесп^мвайщий струйное поступления вещества в межэлектродный промежуток под действием разряда.

6. Предлюш двухстндийный метод возбуждения спектра пробы, состоящий в том, что в первей порошок вытягивается из камерного электрода, переносится и закрепляется на противозлектроде, во второй происходит испарение порошка с торца и возбуждение спектра.

7. На основе полученного экспериментального матор'е i разработан метод прямого спектрографического определения "трудноьоэ-будимых" элементов и порошковых пробах различного состава. Предложены частные методики для определения селена с пределом обнаружения 0,001 мышьыса - 0,0002 % и хлора - 0,000? в горних породах, рудах и минералах.

8. Впервые для отождествления линии в вакуумной ультрафиолетовой области создан атлас спектра келеза. /"лас олубличован и является вашим методическим пособием при проведет:» ftt:anrr.i~ ческих paoot п шучкич исследившей.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

X. 11(=.репертун 3.1.!., Фатхудинов Р.Н. О спектрографическом определении матах содержаний мьгльяка и селена//Республиканское сове щание по использованию минералогических методов исследований при прогнозе, поисках и оценке месторождений полезных ископаемых. Алма-Ата, 1961. 158 с.

2. Калинин С.К,, Кононов Э.Я,, Перевертун В.М., Подобедо-яа Л.Н., Рябцев A.H.,' Фатхудинов Р.Н, Ат.пас спектра железа для вакуумного ультрафиолета// 71 Всесоюзная конференция по физике вакуумного ультрафиолетового излучения и взаимодействию излучения с веществом. Москва, 1С<<2. 34 с.

3. Перевертун В.!.'.., Фатхудинов Р.Н. Интенсивный источник "спектров токсненроводящих проб для вакуумного ультрафиолета// У! Всесоюзная конференция по физике вакуумного ультрафиолетового излучения и взаимодействии 'излучения с веществом. Москва, 1282. 251 О.

4. Калинин С.К., Переверт„л В.М., Фатхудкнов Р.И. Источник йезбундешя спектров порошков для вакуумного ультрафиолета, основанный на вытяжке вещества из полого электрода.// XIX Всесоюзный съезд по спектроскопии. томск, 1983. 15 о.

5. Перевертки В.М., Фатхудннов Р.Н, Возбуждений спектра порошкообразных проб в.импульсном разряде в вакууме с помощью камерного электрода// ЖЛС, 1984. Т.40. В.о. С.362-365. /';•.'.•

6. меревергун В.Н., йатхудинов Р.Н, Оптимизация условий по-луче!51 я интенсивных спектров порошков с помощью камерного электрода в вакуумной области спектра//'-ЖЛС,. 1984.:!Т.41. В.З, 0.373376.

V. Калинин С.К., Перевертун:В.М., Шатхудинов F.К. Спектрографическое о предеяениз галогенов в порошке по линиям ионов в вакуумном ультрафиолете методом полого электрода// XI Уральская конференция по спектроскопии "Новые, спектроскопические методы контроля в прошокйннооти, г.эльрком хозяйстве, .охране окружающей среды". Челябинск, 1984. 24 с.

8. Перевертун В.М., $атх«дииов Р.Н. Способ спектрального анализа порошкообразных проб на трудновозбудимые элементы и уст*-ройство для его осуществления. 'Авт.епидет. .¡»V-I.I6.I8d?. от 15.II.85.

9. Калинин С .К., Кононов О, Перевертун В.М., Подобедо-аа ЛЛ1.-, Рябцес Л.П. , й'атхудинов Р.Н. Атле.с .спектра колеза для .

вакуумной ультрафиолетовой области. Алма-Ата, 1965. 73 с.

10. иеревертун-В.Н., йатхудинов Р.Н. Влияние полярности электродов на спекгр излучения импульсного разряда при вводони!,! в плазму мелксдесперсного вещ^; Ава// И Всесоюзное совещаний по физике низкотемпературной плазмы с конденсированной дисперсной фазой. Одесса, 1983. 27 с. ~

11. Переверчен В..!!., Фатхудинов Р.Н. Определение трудновозбудимых элементов в металлах, по линиям в вакуумной ультрафиолетовой области спектра// Ш Всесоюзная конференция по новым методам спектрального анализа. Запорожье * 1967. 83 с.

12. Псреверту'н В.М., *£атхудии-зв Р.Н. Возбуждение спектров определенных состояний ионизации-в источнике ВУ$ спектров// УП Всесоюзная-конференция по физике'вакуумного ультрафиолета и ого взаимодейстр'ад с веществом. Рига, 1906. 157с.

13. Перевертун.В.М,-, Фатхудинов Р.Н. Исследование' процессов поступления порошковых ьрсЗ из камешего электрод- в вакуумный импульсный разряд// ШС, 1966. Т.45. В.б. 0,904-907.

14. Фатхучднов Р.Н., Перзвертун В.!,!. Некоторые особенности определения хлора в порошкообразных пробах методом вакуумной спектроскопии// IX Республиканская конференция по опалимческэй химии "Аналитака-89". Алма-Ата, 1969. 163 с.

15. Перевертун Б.М., Фатхудинов Р.Н. Определении серы, фое-фора, селена и мотьяка по .спектралызлм линиям многократно ¡.-.ря-кенных нонов в вакуумном ультрафиолете// XI ко,.гр&с.с пс аналитической атомной спектроскоп;«! с мекдународнш участием. Москза, 1990. 253 с.

1 с