Kokybinė spektrinė analizė

1. Darbo užduotis. Sugraduoti monochromatorių ir atlikti nežinomos medžiagos kokybinę spektrinę analizę.
2. Teorinė dalis. Pakankamai įkaitintos kietosios, skystosios ir dujinės medžiagos bei jų garai spinduliuoja įvairių bangų ilgių šviesą. Tokia nemonochromatinė šviesa, sudaryta iš įvairių bangų ilgių, perėjusi per stiklinę prizmę (dėl šviesos dispersijos) išsiskaido į skirtingas spalvas, t.y. sudaro spektrą. Spektrai skirstomi į emisinius ir absorbcinius. Spektras vadinamas emisiniu, jei kūno spinduliuojama šviesa pakeliui niekieno neabsorbuojama. Absorbciniu vadinamas spektras su tamsiomis linijomis arba ruožais, kurie atsiranda dėl kai kurių šviesos bangų absorbcijos duotoje aplinkoje. Emisiniai spektrai savo ruožtu skirstomi į ištisinius, juostinius ir linijinius.

Šiame darbe tirsime emisinį linijinį spektrą. Jį sudaro atskiros įvairių spalvų spektrinės linijos. Tokią šviesą skleidžia praretintos vienatomės dujos ir cheminių elementų garai. Kiekvieną spektrinę liniją atitinka tam tikro ilgio šviesos banga. Kiekvieno cheminio elemento atomas skleidžia tik jam vienam būdingą spektrą. Iš spektro galima nustatyti jį skleidžiantį cheminį elementą. Medžiagos cheminės sudėties nustatymą, remiantis linijiniais spektrais, vadiname spektrine analize. Jei nustatome tik medžiagą sudarančius elementus, atliekame kokybinę spektrinę analizę. Praktiškai nebūtina ištirti visą elemento linijinį spektrą - užtenka stebėti vieną ar keletą šiam elementui būdingų linijų. . Norint nustatyti medžiagos cheminę sudėtį, gaunamas jos linijinis emisijos arba absorbcijos spektras, ir spektro linijos palyginamos su pateiktomis lentelėse ar atlase. Linijų intensyvumas proporcingas to elemento atomų koncentracijai, todėl kiekybinė spektrinė analizė pagrįsta spektro linijų intensyvumo matavimu ir lyginimu su etaloninių linijų intensyvumu.