b>
2.2.1 Електрична дуга постійного струму
Електрична дуга постійного струму (рис. 2) - більш високотемпературний джерело, ніж полум'я. Аналізований зразок у подрібненому вигляді поміщають у поглиблення (канал) у нижньому електроді, який, як правило, включають анодом в ланцюг дуги. br/>В
Рис. 2. Дуга постійного струму як джерело збудження спектрів:
а ) схема живлення дуги постійного струму; б ) вольт-амперна характеристика дугового розряду постійного струму; в ) схема перенесення атомів з каналу вугільного електрода: 1 -частка атомів, що беруть участь в утворенні аналітичного сигналу ( 1а - винесення у вільному стані, 1б - винесення у зв'язаному стані в конденсованої фазі); 2 - вихід речовини крім зони збудження; 3а , 3б - дифузія в стінки і дно відповідно; 4а , 4б - перехід речовини в зону збудження у вигляді атомів або сполук з стінок і дна електрода.
Температура плазми дуги залежить від матеріалу електродів і іонізаційного потенціалу газу в міжелектродному проміжку. Найбільш висока температура плазми (~ 7000 К) досягається у разі застосування вугільних електродів. Для дуги між мідними електродами вона становить ≈ 5000 К. Введення солей лужних елементів (наприклад, калію) знижує температуру плазми дуги до 4000 К.
Під дією дуги торець анода розігрівається приблизно до 3500 К (для вугільних електродів), завдяки чому забезпечується випаровування твердих проб, поміщених в кратер анода. Однак температура електрода в напрямку від торця дуже швидко падає і вже на відстані 10 мм складає всього ≈ 1000 К. Надаючи електроду спеціальну форму, можна зменшувати відвід тепла і тим самим збільшувати до деякої міри температуру електрода.
У вугільній дузі постійного струму збуджуються спектри майже всіх елементів, за винятком деяких газів і неметалів, характеризуються високими потенціалами збудження. У порівнянні з вимірами емісії або абсорбції полум'я, дугового розряд забезпечує зниження межі виявлення елементів приблизно на порядок величини, а також істотне зниження рівня матричних ефектів.
В
дугового розряду відрізняється нестійкістю, однієї з причин цього є безперервне переміщення катодної плями, яке власне і забезпечує термоелектронну емісію, необхідну для підтримки розряду. Для усунення нестійкості дуги в її ланцюг включають велику баластні опір R . Струм, поточний через дугу, за законом Ома
Тут U - напруга джерела, яке живить дугу; r - опір дугового проміжку.
Чим більше баластні опір R , тим менше вплив коливань r на зміну електричного струму дуги. За цієї ж причини вигідно збільшувати напругу живлення дуги (можна взяти більша R ). У сучасних генераторах напруга живлення дуги зазвичай становить 350 В. Сила струму дуги, як правило, знаходиться в діапазоні 6-10 А. Для випаровув...
