Mágneses módszerek építőanyagok tanulmányozására. Fiziko-kémiai módszerek összetétel és szerkezet értékelésére

Az atomok és molekulák optikai spektrumának elemzése alapján spektrális optikai módszereket hoztak létre az anyagok kémiai összetételének meghatározására. Ezek a módszerek két részre oszlanak: a vizsgált anyagok emissziós spektrumának vizsgálata (emissziós spektrális elemzés); abszorpciós spektrumaik tanulmányozása (abszorpciós spektrális analízis vagy fotometria).

Egy anyag kémiai összetételének emissziós spektrális analízissel történő meghatározásakor a gerjesztett állapotban lévő atomok és molekulák által kibocsátott spektrumot elemzik. Az atomok és molekulák az égő lángjában, elektromos ívben vagy szikraközben elért magas hőmérséklet hatására gerjesztődnek. Az így kapott sugárzást egy spektrális eszköz diffrakciós rácsával vagy prizmájával spektrummá bontják és fotoelektromos eszközzel rögzítik.

Háromféle emissziós spektrum létezik: vonalas, csíkos és folytonos. A vonalspektrumokat gerjesztett atomok és ionok bocsátják ki. Sávos spektrumok akkor keletkeznek, amikor a fényt forró molekulapárok bocsátják ki. Folytonos spektrumokat bocsátanak ki forró folyadékok és szilárd anyagok.

A vizsgált anyag összetételének kvalitatív és kvantitatív elemzését az emissziós spektrumok jellegzetes vonalai segítségével végezzük. A spektrumok megfejtéséhez spektrális vonaltáblázatokat és atlaszokat használnak a Mengyelejev-periódusos rendszer elemeinek legjellemzőbb vonalaival. Ha csak bizonyos szennyeződések jelenlétét kell megállapítani, akkor a vizsgált anyag spektrumát összehasonlítják egy szennyeződést nem tartalmazó referenciaanyag spektrumával. A spektrális módszerek abszolút érzékenysége 10 -6 10 -8 g.

Az emissziós spektrális elemzés alkalmazására példa a betonacél minőségi és mennyiségi elemzése: szilícium, szén, mangán és króm szennyeződések meghatározása a mintában. A vizsgált mintában lévő spektrumvonalak intenzitását a vas spektrumvonalaival hasonlítják össze, amelyek intenzitását tekintjük etalonnak.

Az anyagok vizsgálatának optikai spektrális módszerei közé tartozik az úgynevezett lángspektroszkópia is, amely a lángba juttatott oldat sugárzásának mérésén alapul. Ezt a módszert általában az építőanyagok alkáli- és alkáliföldfém-tartalmának meghatározására használják. A módszer lényege, hogy a vizsgált anyag oldatát egy gázégő lángzónájába permetezzük, ahol az gáz halmazállapotúvá válik. Az atomok ebben az állapotban elnyelik a szabványos forrásból származó fényt, vonalas vagy csíkos abszorpciós spektrumot adva, vagy maguk bocsátanak ki sugárzást, amit fotoelektronikus mérőberendezéssel detektálnak.

A molekuláris abszorpciós spektroszkópia módszere lehetővé teszi az atomok és molekulák relatív elrendezéséről, a molekulán belüli távolságokról, a kötési szögekről, az elektronsűrűség-eloszlásról stb. vonatkozó információkat. Ebben a módszerben, ha látható, ultraibolya (UV) vagy infravörös (IR) sugárzás halad át. kondenzált anyagon keresztül bizonyos hullámhosszúságú (frekvenciás) sugárzási energia részleges vagy teljes elnyelése. Az optikai abszorpciós spektroszkópia fő feladata az anyag általi fényelnyelés intenzitásának a hullámhossztól vagy rezgési frekvenciától való függésének vizsgálata. Az így kapott abszorpciós spektrum az anyag egyedi jellemzője, és ennek alapján az oldatok vagy például az építő- és színes üvegek kvalitatív elemzését végzik.

Bevezetés

szakasz 1. sz. "Építőanyagok és viselkedésük tűz körülményei között."

Témakör 1. Építőanyagok alapvető tulajdonságai, kutatási módszerei és az építőanyagok viselkedésének értékelése tűz körülmények között.

2. témakör. Kőanyagok és viselkedésük tűz körülmények között.

3. témakör. Fémek, viselkedésük tűz körülményei között és a hatásokkal szembeni ellenállás növelésének módjai.

4. témakör A fa, tűzveszélyessége, tűzvédelmi módszerek és hatékonyságuk értékelése.

5. témakör. Műanyagok, tűzveszélyességük, kutatásának és értékelésének módszerei.

6. témakör Az építőipar tűzálló anyaghasználatának szabványosítása.

2. sz. „Épületszerkezetek, épületek, építmények és viselkedésük tűzesetben.”

7. témakör. Alapvető tudnivalók az épületek és építmények térrendezési és szerkezeti megoldásairól.

8. témakör Alapvető tudnivalók az épületek és épületszerkezetek tűzveszélyességéről.

9. témakör. Az épületszerkezetek tűzállóságának számítási módszereinek kidolgozásának elméleti alapjai.

10. témakör Fémszerkezetek tűzállósága.

11. témakör Faszerkezetek tűzállósága.

12. téma Vasbeton szerkezetek tűzállósága.

13. téma Épületek, építmények viselkedése tűzesetben.

14. témakör. Az épületszerkezetek tűzállósági követelményeinek meghatározására és szabályozására vonatkozó megközelítés fejlesztésének kilátásai.

Bevezetés

A tudományág felépítése, jelentősége az intézetet végzettek szakmai képzésének folyamatában. Modern trendek a tervezésben, kivitelezésben, üzemeltetésben, épületekben és szerkezetekben.

Az épületek, építmények tervezése, kivitelezése, rekonstrukciója során a tűzoltóság munkatársai az építőanyag-felhasználás és a tűzálló épületszerkezetek alkalmazásának ellenőrzésére irányuló tevékenységének nemzetgazdasági jelentősége.

1. szakasz. Építőanyagok és viselkedésük tűz esetén.

Témakör 1. Építőanyagok alapvető tulajdonságai, kutatási módszerek és az építőanyagok viselkedésének értékelése tűz körülmények között.

Az alapvető építőanyagok fajtái, tulajdonságai, előállításának és felhasználásának jellemzői és osztályozásuk. Az építőanyagok viselkedését befolyásoló tényezők tűz körülmények között. Az építőanyagok főbb tulajdonságainak osztályozása.

Fizikai tulajdonságok és rájuk jellemző mutatók: építőanyagok porozitása, higroszkópossága, vízfelvétele, víz-, gáz- és páraáteresztő képessége.

A nedvesség és az anyag közötti kommunikáció alapvető formái.

Termofizikai tulajdonságok és az őket jellemző indikátorok.

A fő negatív folyamatok, amelyek meghatározzák a szervetlen építőanyagok viselkedését tűz körülmények között. Módszerek az építőanyagok mechanikai jellemzői változásának kísérleti értékelésére a tűzviszonyokkal összefüggésben.

Szerves anyagokban tûz körülményei között végbemenõ folyamatok. Építőanyagok tűztechnikai jellemzői, kutatásuk és értékelésük módszerei.

Gyakorlati lecke 1. Egyes építőanyagok alapvető tulajdonságainak meghatározása és ezen anyagok viselkedésének előrejelzése tűz körülmények között.

1 oldal

Bevezetés.

Fejlődése során az emberi civilizáció, legalábbis az anyagi szférában, folyamatosan alkalmazza a bolygónkon működő kémiai, biológiai és fizikai törvényeket egyik-másik szükségletének kielégítésére. http://voronezh.pinskdrev.ru/ étkezőasztalok Voronezhben.

Az ókorban ez kétféleképpen történt: tudatosan vagy spontán módon. Természetesen minket az első út érdekel. A kémiai jelenségek tudatos felhasználására példa lehet:

Tej savanyítása, sajt, tejföl és egyéb tejtermékek előállításához;

Bizonyos magvak, például a komló erjesztése élesztő jelenlétében sör előállításához;

Egyes virágok (mák, kender) pollenjének szublimációja és gyógyszerek beszerzése;

Bizonyos gyümölcsök (elsősorban szőlő) sok cukrot tartalmazó levének erjesztése, melynek eredményeként bor és ecet keletkezik.

A tűz forradalmi változásokat hozott az emberi életben. Az ember elkezdte használni a tüzet a főzéshez, a kerámiagyártáshoz, a fémek feldolgozásához és olvasztásához, a fa szénné való feldolgozásához, az élelmiszerek bepárolásához és szárításához.

Idővel az embereknek egyre több új anyagra volt szükségük. Létrehozásukban felbecsülhetetlen segítséget nyújtott a kémia. A kémia szerepe különösen nagy a tiszta és ultratiszta anyagok (a továbbiakban SHM) létrehozásában. Ha véleményem szerint az új anyagok létrehozásában továbbra is a fizikai folyamatok és technológiák foglalják el a vezető pozíciót, akkor a szintetikus anyagok előállítása gyakran hatékonyabb és termelékenyebb kémiai reakciók segítségével. És szükség volt az anyagok korrózió elleni védelmére is, valójában ez a fizikai és kémiai módszerek fő szerepe az építőanyagokban. Fiziko-kémiai módszerekkel vizsgálják a kémiai reakciók során fellépő fizikai jelenségeket. Például a kolorimetriás módszernél a színintenzitást az anyag koncentrációjától függően mérik a konduktometriás elemzésben, mérik az oldatok elektromos vezetőképességének változását stb.

Ez az absztrakt felvázolja a korróziós folyamatok bizonyos típusait, valamint a leküzdés módjait, ami az építőanyagok fizikai és kémiai módszereinek fő gyakorlati feladata.

Fiziko-kémiai elemzési módszerek és osztályozásuk.

A fizikai-kémiai elemzési módszerek (PCMA) az anyagok fizikai tulajdonságainak (például fényelnyelés, elektromos vezetőképesség stb.) kémiai összetételüktől való függésének a felhasználásán alapulnak. Az irodalomban néha elválasztják a fizikai elemzési módszereket az FCMA-tól, ezzel is hangsúlyozva, hogy az FCMA kémiai reakciót alkalmaz, míg a fizikai módszerek nem. A fizikai elemzési módszereket és a PCMA-t – főként a nyugati szakirodalomban – műszeresnek nevezik, mivel általában műszerek és mérőműszerek használatát igénylik. A műszeres elemzési módszereknek általában megvan a saját elméletük, amely eltér a kémiai (klasszikus) analízis módszereinek elméletétől (titrimetria és gravimetria). Ennek az elméletnek az alapja az anyag kölcsönhatása az energiaáramlással.

Amikor PCMA-t használunk egy anyag kémiai összetételére vonatkozó információk megszerzésére, a vizsgált minta valamilyen típusú energiának van kitéve. Az anyagban lévő energia típusától függően az alkotó részecskék (molekulák, ionok, atomok) energiaállapotában változás következik be, ami egy vagy másik tulajdonság (például szín, mágneses tulajdonságok stb.) megváltozásával fejeződik ki. .). Ennek a tulajdonságnak a változásának analitikai jelként történő regisztrálásával információt kapunk a vizsgált objektum minőségi és mennyiségi összetételéről vagy szerkezetéről.

A zavaró energia típusa és a mért tulajdonság (analitikai jel) szerint az FCMA a következőképpen osztályozható (2.1.1. táblázat).

A táblázatban felsoroltakon kívül sok más magán FHMA van, amely nem tartozik ebbe a besorolás alá.

Az optikai, kromatográfiás és potenciometrikus elemzési módszereknek van a legnagyobb gyakorlati alkalmazása.

2.1.1. táblázat.

A Kirgiz Köztársaság Oktatási Minisztériuma

Az Orosz Föderáció Oktatási Minisztériuma

Kirgiz-Orosz Szláv Egyetem

Építészeti Tervező és Építőipari Kar

Esszé

A témán :

„A fizikai és kémiai kutatási módszerek szerepe az építőanyagokban”

Készítette: Mihail Podyachev gr. PGS 2-07

Ellenőrizte: Dzhekisheva S.D.

Terv

1. Bevezetés…………………………………………………………………..…… o. 3

4. Építőanyagok korróziós folyamatainak jellemzői…. 9-13.o

5. Fiziko-kémiai módszerek építőanyagok korróziójának tanulmányozásához………………o. 13-15

6. Módszerek az építőanyagok korrózió elleni védelmére……………………….o. 15

7. Fiziko-kémiai módszereken alapuló korróziókutatás eredményei………o. 16-18

8. Innovatív módszerek a korróziókutatáshoz………………………… o. 18-20

9. Következtetés………………………………………………………………… o. 20

10. Hivatkozások……………………………………………………………… 21. oldal

Bevezetés.

Fejlődése során az emberi civilizáció, legalábbis az anyagi szférában, folyamatosan alkalmazza a bolygónkon működő kémiai, biológiai és fizikai törvényeket egyik-másik szükségletének kielégítésére.

Az ókorban ez kétféleképpen történt: tudatosan vagy spontán módon. Természetesen minket az első út érdekel. A kémiai jelenségek tudatos felhasználására példa lehet:

-

tej savanyítása, sajt, tejföl és egyéb tejtermékek előállításához;

-

bizonyos magvak, például komló erjesztése élesztő jelenlétében sör előállítására;

-

egyes virágok (mák, kender) pollenjének szublimációja és gyógyszerek beszerzése;

-

bizonyos gyümölcsök (elsősorban szőlő) levének erjedése, amely sok cukrot tartalmaz, így bor és ecet keletkezik.

A tűz forradalmi változásokat hozott az emberi életben. Az ember elkezdte használni a tüzet a főzéshez, a kerámiagyártáshoz, a fémek feldolgozásához és olvasztásához, a fa szénné való feldolgozásához, az élelmiszerek bepárolásához és szárításához.

Idővel az embereknek egyre több új anyagra volt szükségük. Létrehozásukban felbecsülhetetlen segítséget nyújtott a kémia. A kémia szerepe különösen nagy a tiszta és ultratiszta anyagok (a továbbiakban SHM) létrehozásában. Ha véleményem szerint az új anyagok létrehozásában továbbra is a fizikai folyamatok és technológiák foglalják el a vezető pozíciót, akkor a szintetikus anyagok előállítása gyakran hatékonyabb és termelékenyebb kémiai reakciók segítségével. És szükség volt az anyagok korrózió elleni védelmére is, valójában ez a fizikai-kémiai módszerek fő szerepe az építőanyagokban. Például a kolorimetriás módszernél a színintenzitást az anyag koncentrációjától függően mérik a konduktometriás elemzésben, mérik az oldatok elektromos vezetőképességének változását stb.

Ez az absztrakt felvázolja a korróziós folyamatok bizonyos típusait, valamint a leküzdés módjait, ami az építőanyagok fizikai és kémiai módszereinek fő gyakorlati feladata.

Fiziko-kémiai elemzési módszerek és osztályozásuk.

A fizikai-kémiai elemzési módszerek (PCMA) az anyagok fizikai tulajdonságainak (például fényelnyelés, elektromos vezetőképesség stb.) kémiai összetételüktől való függésének a felhasználásán alapulnak. Az irodalomban néha elválasztják a fizikai elemzési módszereket az FCMA-tól, ezzel is hangsúlyozva, hogy az FCMA kémiai reakciót alkalmaz, míg a fizikai módszerek nem. A fizikai elemzési módszereket és a PCMA-t – főként a nyugati szakirodalomban – műszeresnek nevezik, mivel általában műszerek és mérőműszerek használatát igénylik. A műszeres elemzési módszereknek általában megvan a saját elméletük, amely eltér a kémiai (klasszikus) analízis módszereinek elméletétől (titrimetria és gravimetria). Ennek az elméletnek az alapja az anyag kölcsönhatása az energiaáramlással.

Amikor PCMA-t használunk egy anyag kémiai összetételére vonatkozó információk megszerzésére, a vizsgált minta valamilyen típusú energiának van kitéve. Az anyagban lévő energia típusától függően az alkotó részecskék (molekulák, ionok, atomok) energiaállapotában változás következik be, ami egy vagy másik tulajdonság (például szín, mágneses tulajdonságok stb.) megváltozásával fejeződik ki. .). Ennek a tulajdonságnak a változásának analitikai jelként történő regisztrálásával információt kapunk a vizsgált objektum minőségi és mennyiségi összetételéről vagy szerkezetéről.

A zavaró energia típusa és a mért tulajdonság (analitikai jel) szerint az FCMA a következőképpen osztályozható (2.1.1. táblázat).

A táblázatban felsoroltakon kívül sok más magán FHMA van, amely nem tartozik ebbe a besorolás alá.

Az optikai, kromatográfiás és potenciometrikus elemzési módszereknek van a legnagyobb gyakorlati alkalmazása.

2.1.1. táblázat.

A zavaró energia típusa

Mérendő ingatlan

A módszer neve

Módszercsoport neve

Elektronáramlás (elektrokémiai reakciók oldatokban és elektródákon)

Feszültség, potenciál

Potenciometria

Elektrokémiai

Elektróda polarizációs áram

Voltamperometria, polarográfia

Jelenlegi erősség

Amperometria

Ellenállás, vezetőképesség

Konduktometria

Impedancia (AC ellenállás, kapacitás)

Oszcillometria, nagyfrekvenciás konduktometria

A villamos energia mennyisége

Coulometria

Az elektrokémiai reakciótermék tömege

Elektrogravimetria

A dielektromos állandó

Dielkometria

Elektromágneses sugárzás

A spektrumvonal hullámhossza és intenzitása a spektrum infravörös, látható és ultraibolya részében =10-3...10-8 m

Optikai módszerek (IR spektroszkópia, atomemissziós elemzés, atomabszorpciós elemzés, fotometria, lumineszcens analízis, turbidimetria, nefelometria)

Spektrális

Ugyanez, a spektrum röntgentartományában =10-8...10-11 m

Röntgen fotoelektron, Auger spektroszkópia

Relaxációs idők és kémiai váltás

Mágneses magrezonancia (NMR) és elektronparamágneses rezonancia (EPR) spektroszkópia

Hőfok

Termikus elemzés

Termikus

Termogravimetria

A hőmennyiség

Kalorimetria

Entalpia

Termometrikus elemzés (entalpimetria)

Mechanikai tulajdonságok

Dilatometria

Kémiai és fizikai (van der Waals-erők) kölcsönhatások energiája

Elektromos vezetőképesség Hővezetőképesség Ionizációs áram

Gáz, folyadék, üledék, ioncsere, gélpermeációs kromatográfia

Kromatográfia

A klasszikus kémiai módszerekkel összehasonlítva az FCMA-kat alacsonyabb kimutatási határ, idő- és munkaintenzitás jellemzi. Az FCMA-k lehetővé teszik a távoli elemzések elvégzését, az elemzési folyamat automatizálását és a minta tönkretétele nélküli végrehajtását (roncsolásmentes analízis).

A meghatározási módszerek szerint megkülönböztetünk direkt és indirekt PCMA-t. A direkt módszereknél az anyag mennyiségét úgy határozzuk meg, hogy a mért analitikai jelet a csatolási egyenlet segítségével közvetlenül egy anyag mennyiségére (tömeg, koncentráció) alakítjuk át. Az indirekt módszereknél egy analitikai jelet használnak a kémiai reakció végének meghatározására (egyfajta indikátorként), és az ekvivalens törvénye alapján határozzák meg a reagált analit mennyiségét, azaz az ekvivalensek törvényét. a módszer nevéhez közvetlenül nem kapcsolódó egyenlet szerint.

A kvantitatív meghatározás módszere alapján megkülönböztetünk nem referencia és referencia műszeres elemzési módszereket.

Referenciamódszerek nélkül szigorú törvényszerűségeken alapulnak, amelyek képleti kifejezése lehetővé teszi a mért analitikai jel intenzitásának közvetlenül a meghatározandó anyag mennyiségében történő újraszámítását táblázatos értékek felhasználásával. Ilyen mintázat lehet például a Faraday-törvény, amely lehetővé teszi az oldatban lévő analit mennyiségének kiszámítását a kulometrikus titrálás során az elektrolízis árama és ideje alapján. Nagyon kevés nem szabványos módszer létezik, mivel minden analitikai meghatározás összetett folyamatok rendszere, amelyben elméletileg lehetetlen figyelembe venni a számos működési tényező mindegyikének az elemzés eredményére gyakorolt ​​hatását. Ebben a tekintetben bizonyos technikákat alkalmaznak az elemzésekben, amelyek lehetővé teszik ezen hatások kísérleti figyelembevételét. A legelterjedtebb technika a szabványok alkalmazása, pl. minták olyan anyagokból vagy anyagokból, amelyekben a meghatározandó elem (vagy több elem) pontosan ismert tartalma. Az elemzés során megmérik a vizsgált minta és a standard analitját, a kapott adatokat összehasonlítják, és a standardban szereplő elem ismert tartalmából kiszámítják ennek az elemnek a tartalmát a vizsgált mintában. A standardok előállíthatók iparilag (standard minták, normál acélok), vagy közvetlenül az elemzés előtt laboratóriumban készíthetők (összehasonlító minták). Ha kémiailag tiszta anyagokat (0,05%-nál kisebb szennyeződéseket) használunk standard mintaként, akkor ezeket standard anyagoknak nevezzük.

A gyakorlatban a műszeres módszerekkel történő kvantitatív meghatározásokat három módszer valamelyikével végzik: kalibrációs függvény (standard sorozat), standardok (összehasonlítás) vagy standard adalékok.

A kalibrációs függvény módszerrel végzett munka során standard anyagok vagy standard minták felhasználásával számos mintát (vagy oldatot) kapunk, amelyek eltérő, de pontosan ismert mennyiségben tartalmazzák a meghatározandó komponenst. Ezt a sorozatot néha standard sorozatnak is nevezik. Ezután ezt a standard sorozatot elemzik, és a kapott adatokból kiszámítják a K érzékenységi értéket (lineáris kalibrációs függvény esetén). Ezt követően megmérjük az A analitikai jel intenzitását a vizsgált objektumban, és a /> csatolási egyenlet segítségével kiszámítjuk a kívánt komponens mennyiségét (tömeg, koncentráció), vagy a kalibrációs grafikon segítségével meghatározzuk (lásd 2.1.1. ábra). ).

Az összehasonlítási módszer (szabványok) csak a lineáris kalibrációs függvényre alkalmazható. Ennek a komponensnek a meghatározását standard mintában (standard anyag) végezzük, és nyerjük ki

Ezután meghatározásra kerülnek az elemzett objektumban

Az első egyenlet elosztása a másodikkal megszünteti az érzékenységet

és kiszámítja az elemzés eredményét

A standard összeadás módszere is csak a lineáris kalibrációs függvényre alkalmazható. Ennél a módszernél először a vizsgálandó tárgyból mintát elemeznek és // nyernek, majd a meghatározandó komponens ismert mennyiségét (tömeg, oldat térfogata) adják a mintához, és az elemzés után

Ha az első egyenletet elosztjuk a másodikkal, K megszűnik, és egy képletet kapunk az elemzés eredményeinek kiszámításához:

Egy anyag spektrumát úgy kapjuk meg, hogy hőmérséklettel, elektronáramlással, fényárammal (elektromágneses energia) meghatározott hullámhosszon (sugárzási frekvenciával) és egyéb módszerekkel befolyásoljuk. Egy anyag bizonyos mértékű becsapódási energiánál gerjesztett állapotba tud lépni. Ebben az esetben olyan folyamatok lépnek fel, amelyek bizonyos hullámhosszú sugárzás megjelenéséhez vezetnek a spektrumban (2.2.1. táblázat).

Az elektromágneses sugárzás kibocsátása, abszorpciója, szórása vagy fénytörése olyan analitikai jelnek tekinthető, amely információt hordoz egy anyag minőségi és mennyiségi összetételéről vagy szerkezetéről. A sugárzás frekvenciáját (hullámhosszát) a vizsgált anyag összetétele határozza meg, a sugárzás intenzitása pedig arányos a megjelenését okozó részecskék számával, pl. egy anyag vagy keverék komponensének mennyisége.

Az analitikai módszerek mindegyike általában nem használja az anyag teljes spektrumát, amely a röntgensugárzástól a rádióhullámokig terjedő hullámhossz-tartományt fedi le, hanem annak csak egy részét. A spektrális módszereket általában az adott módszernél működő spektrális hullámhossz-tartomány különbözteti meg: ultraibolya (UV), röntgen, infravörös (IR), mikrohullámú stb.

Az UV, látható és IR tartományban működő módszereket optikainak nevezzük. Leggyakrabban a spektrális módszerekben használják őket a spektrumnyeréshez és -rögzítéshez szükséges berendezések viszonylagos egyszerűsége miatt.

Az atomemissziós elemzés (AEA) egy anyag atomi összetételének minőségi és mennyiségi meghatározásán alapul, az anyagot alkotó atomok emissziós spektrumának megszerzésével és tanulmányozásával.

Pi AEA, az elemzett anyagmintát a spektrális eszköz gerjesztő forrásába vezetjük. A gerjesztő forrásban ez a minta összetett folyamatokon megy keresztül, amelyek olvadásból, párolgásból, molekulák disszociációjából, atomok ionizációjából, atomok és ionok gerjesztéséből állnak.

A gerjesztett atomok és ionok nagyon rövid idő (~10-7-108 s) után spontán módon visszatérnek instabil gerjesztett állapotból normál vagy köztes állapotba. Ez  frekvenciájú fénykibocsátáshoz és egy spektrumvonal megjelenéséhez vezet.

Az atomkibocsátás általános sémája a következőképpen ábrázolható:

A + E  A*  A + h

E folyamatok mértéke és intenzitása a gerjesztőforrás (ES) energiájától függ.

A leggyakoribb IW-k: gázláng, ív- és szikrakisülések, induktív csatolású plazma (ICP). Energetikai jellemzőjük hőmérsékletnek tekinthető.

A kvantitatív AEA egy elem koncentrációja és spektrális vonalainak intenzitása közötti összefüggésen alapul, amelyet a Lomakin-képlet határoz meg:

ahol I a meghatározandó elem spektrális vonalának intenzitása; c - koncentráció; a és b állandók.

Az a és b értékei az analitikai vonal tulajdonságaitól (IV) és a mintában lévő elemek koncentrációinak arányától függenek, ezért a /> függést általában empirikusan állapítják meg minden elemre és minden mintára. A gyakorlatban általában a standarddal való összehasonlítás módszerét alkalmazzák.

A kvantitatív meghatározásokhoz elsősorban a spektrum felvételének fényképes módszerét alkalmazzák. A fotólemezen kapott spektrumvonal intenzitását a feketedése jellemzi:

ahol S a fényképészeti lemez feketedésének mértéke; I0 a lemez feketetlen részén áthaladó fény intenzitása, és I - a megfeketedett részen, azaz. spektrális vonal. A spektrális vonal elsötétedésének mérése a háttér elsötétedéséhez vagy a referenciavonal intenzitásához viszonyítva történik. Az így kapott feketedési különbség (S) egyenesen arányos a koncentráció logaritmusával (c):

A háromstandardos módszerrel három ismert elemtartalmú standard spektrumát és az elemzett minta spektrumát fényképezzük le egy fényképezőlapon. Megmérjük a kiválasztott vonalak elfeketedését. Egy kalibrációs grafikont készítünk, amelyből meghatározzuk a vizsgált elemek tartalmát.

Azonos típusú objektumok elemzése esetén a konstans gráf módszert alkalmazzuk, amely nagyszámú szabvány felhasználásával épül fel. Ezután szigorúan azonos körülmények között felvesszük a minta spektrumát és az egyik etalont. A szabvány spektrumának felhasználásával ellenőrzik, hogy a gráf eltolódott-e. Ha nincs eltolás, akkor az ismeretlen koncentrációt konstans grafikon segítségével találjuk meg, ha pedig van, akkor az eltolódás nagyságát a standard spektruma alapján vesszük figyelembe.

Kvantitatív AEA-val az alaptartalom meghatározásánál a hiba 1-5%, a szennyezőanyag-tartalom pedig legfeljebb 20%. A spektrum rögzítésének vizuális módszere gyorsabb, de kevésbé pontos, mint a fényképes.

A hardver kialakítása alapján vizuális, fényképes és fotoelektromos regisztrációval, valamint a spektrumvonalak intenzitásának mérésével lehet megkülönböztetni az AEA-kat.

Vizuális módszerekkel (szemmel történő regisztráció) csak 400-700 nm hullámhosszú spektrumok tanulmányozhatók. A szem átlagos spektrális érzékenysége  550 nm hullámhosszú, sárga-zöld fény esetén a legnagyobb. Vizuálisan megfelelő pontossággal megállapítható a vonalak intenzitásának egyenlősége a legközelebbi hullámhosszokkal, vagy meghatározható a legfényesebb vonal. A vizuális módszerek styloszkópos és stylometriás módszerekre oszthatók.

A styloscopic analízis a vizsgált elem (szennyeződés) és a minta fő eleme közeli spektrális vonalai intenzitásának vizuális összehasonlításán alapul. Például az acélok elemzésekor általában a szennyeződések és a vas spektrumvonalainak intenzitását hasonlítják össze. Ebben az esetben korábban ismert styloszkópos jellemzőket használnak, amelyeknél egy bizonyos analitikai pár vonalainak intenzitásának egyenlősége megfelel az elemzett elem bizonyos koncentrációjának.

Az expressz elemzéshez acélszkópokat használnak, amelyek nem igényelnek nagy pontosságot 2-3 perc alatt 6-7 elemet határoznak meg. Az elemzés érzékenysége 0,01-0,1%. Az elemzéshez mind az SL-3...SL-12, mind a hordozható SLP-1...SLP-4 acéloszkópokat használjuk.

A stylometriás analízis abban különbözik a styloscopos analízistől, hogy az analitikai pár fényesebb vonalát egy speciális eszközzel (fotométerrel) gyengítik, amíg a két vonal intenzitásának egyenlősége létre nem jön. Ezenkívül a stylométerek lehetővé teszik az analitikai vonal és az összehasonlító vonal egymáshoz közelítését a látómezőben, ami jelentősen növeli a mérések pontosságát. Az elemzéshez ST-1... ST-7 stylométereket használnak.

A vizuális mérések relatív hibája 1-3%. Hátrányuk a korlátozott látható spektrum, az unalmasság és az elemzés objektív dokumentálásának hiánya.

A fényképezési módszerek a spektrum fényképes rögzítésén alapulnak speciális spektrográf műszerekkel. A spektrográfok munkaterülete 1000 nm hullámhosszra korlátozódik, azaz Használhatók látható területen és UV-sugárzásban. A spektrumvonalak intenzitását a fényképezőlapon vagy filmen lévő képük elfeketedésének mértéke méri.