Рентгеноспектральный анализ

Рентгеноспектральный анализ — инструментальный метод элементного анализа, основанный на изучении спектра рентгеновских лучей. Используется для определения элементов в веществах сложного состава. Метод позволяет определить также эффективные заряды атомов, а следовательно, и тип химической сввязи.

Физические основы

Рентгеновское излучение возникает за счет квантовых переходов внутренних электронов атомов. Последнее становится возможным в результате облучения вещества потоком электронов высокой энергии или жестким рентгеновским излучением; при этом происходит вырывание электронов из внутренних электронных слоев. На освободившиеся орбитали переходят электроны из более далеких от ядра слоев что и сопровождается выделением квантов рентгеновского излучения.

Химические основы

Рентгеновское излучение зависит от строения атома. Эту зависимость выражает закон Мозли: длины волн рентгеновского излучения атомов пропорциональны атомному номеру элемента. Точнее, корень квадратный из частоты Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \nu} спектральной линии характеристического излучения элемента есть линейная функция его порядкового номера Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle Z} :

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \sqrt{\frac{\nu}{R}} = \frac{Z-S_n}{n}}

где Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle R} — постоянная Ридберга, Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle S_n} — постоянная экранирования, Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle n} — главное квантовое число.

Соответственно по закону Мозли можно экспериментально определять атомный номер элемента по рентгеновскому спектру.

Методика

Поток электронов из катода направляют на антикатод рентгеновской трубки. Антикатод приготовляют из простого вещества, спектр которого хотят исследовать, или же на платиновый антикатод наносят какое-либо соединение исследуемого элемента. Возникающее рентгеновское излучение антикатода направляют через кристалл на фотографическую пластинку. После проявления на ней выступают линии спектра.

Ссылки

• Рентгеноспектральный анализ. Энциклопедия физики и техники. Проверено 2 октября 2011.