Metody emisní - emisní atomová spektrální analýza

U emisních metod je základem získat látku v excitovaném stavu. Tento stav je však nestálý, atomy se vracejí do základního stavu a přebytek energie vyzáří ve formě emisního spektra.

Emisní spektra - jsou spojité, pásové a čárové.

1) spojité – obsahují všechny vlnové délky a vydávají je rozžhavené tuhé fáze

2) pásové – obsahují soubor vlnových délek

3) čárové – obsahují jednotlivé vlnové délky a spektrum atomů. Je nejdůležitější z analytického hlediska. V čárovém spektru jsou pro přehlednost čáry řazeny do sérií, kdy každá série odpovídá dopadu na jednu elektronovou hladinu. Každá série je ukončena hranou série, která odpovídá dopadu elektronu z nekonečna.

Z analytického hlediska jsou některé čáry důležité, jiné méně a těm nejdůležitějším říkáme rezonanční a jsou to osamocené výrazné čáry. Pro důkaz prvků nikdy nestačí jedna čára, ale vždy hledáme alespoň 3 čáry a y nazýváme analytické.

Plamenová fotometrie

monochromátor - filtr

- princip – stan. Vzorek je nasáván do plamene, ve kterém dojde k atomizaci a excitaci vzorku. Při návratu do původního stavu vzorek vydává emisní záření, jehož intenzita je úměrná množství látky

- vlastní měření – do atomárního excitovaného stavu vzorek dostaneme pomocí plamene, který je tvořen dvojicí a) zemní plyn, acetylen, vodík, b) vzduch, kyslík, N₂O. Vždy použijeme jeden a) a b). Plamen musí mít stálou teplotu – dostatečnou k atomizaci a excitaci, ale nesmí docházet k ionizaci. Do plamene je rozprašován vzorek, a vlivem emisního záření vzorku se plamen zabarví. Záření plamene je dutým zrcadlem soustředěno na štěrbinu, poté na monochromátor, který v tomto případě je jednobarevný filtr, který propustí pouze vlnovou délku odpovídající čáře stanovovaného prvku. Monochromatické záření pak jde na detektor, který tvoří selenový fotočlánek ten je spojen s citlivým galvanometrem, který ukazuje intenzitu záření.

- V plamenové fotometrii platí, že vlnová délka je ukazatelem kvality a intenzita záření nám udává kvantitu.

- kvantita – kvant. stanovení provádíme metodou kalibrační přímky, kdy si proměříme sadu kalibračnch standardů o známé koncentraci a z naměřených hodnot pak sestrojíme kalibrační přímku a z ní poté odečítáme koncentraci v neznámých vzorcích.

Použití – ke kvantitativnímu stanovení alkalických kovů a kovů alkalických zemin, které barví plamen. Můžeme stanovit také měďnaté ionty, které mají ve viditelném světle zelenou a modrou čáru a může se stanovit i hořčík, jehož čáru nevidíme, ale protože je hned za hranicí VID světla, detektor ji zachytí. 

Optická emisní spektrometrie

- princip – do atomárního excitovaného stavu atomy převedeme elektrickým výbojem: a) krátkodobým – el. jiskrou, v případě vodivých vzorků, b) dlouhodobým – el. obloukem, v případě nevodivých vzorků.

- Excitované atomy vzorku vydávají emisní záření, ve kterém jsou čáry všech prvků, které jsou ve vzorku obsaženy. Toto spektrum je pak mřížkou rozloženo a nasnímáno na fotografickou desku.

- schéma - 

- vlastní měření – upravený vzorek umístíme do elektrického pole, kde pomocí vysokého napětí (desítky kilovoltů) dojde obloukem nebo jiskrou k převedení vzorku do plynného atomárního excitovaného stavu. Emisní spektrum, které ji rozloží na jednotlivé vlnové délky (λ) a ty nasnímáme na fotografickou desku a opět přítomnost analytické čáry (min. 3čáry) nám ukazuje přítomnost prvku a intenzita čáry nám ukazuje množství látky.

- Toto uspořádání používáme pouze pro polokvantitativní analýzu přítomnosti jednotlivých prvků. Dnes jsou konstruovány velmi přesné přístroje na tomto principu, kde jsou vždy proti vytipované čáře nastaveny detektory, které velmi přesně změří intenzitu čáry, signál digitalizují a počítač převede velikost signálu na množství látky. Analýza 10-15 prvků ve vzorku je pak otázkou několika vteřin.

- použití - zejména v ocelářství a strojírenství