Науково-дослідна робота - Спектральний аналіз, Соціальна мережа працівників освіти
Вивчити спектральний аналіз, його застосування та переваги.
Підписи до слайдів:
Покачівське професійне училище Науково-дослідна робота «Спектральний аналіз» Підготувала учня 211 групи Савіна Оксана Керівник Каращук С.М.
Спектральний аналіз Спектри Застосування спектрального аналізу Переваги методу Обладнання для проведення аналізу Сучасне обладнання Висновки
Спектральний аналіз Метод визначення якісного та кількісного складу речовини за його спектром називається спектральним аналізом. Спектральний аналіз широко застосовується при пошуках корисних копалин визначення хімічного складу зразків руди. З його допомогою контролюють склад сплавів у металургійній промисловості. На його основі було визначено хімічний склад зірок тощо.
Суцільний спектр Це спектри, що містять усі довжини хвилі певного діапазону. Випромінюють нагріті тверді та рідкі речовини, гази, нагріті під великим тиском. Однакові для різних речовин, тому їх не можна використовувати для визначення складу речовини
Лінійчастий спектр Складається з окремих ліній різного або одного кольору, що мають різні розташування. Випускається газами, парами малої щільності в атомарному стані.
Смугастий спектр Складається з великої кількості тісно розташованих ліній Дають речовини, що знаходяться в молекулярному стані
Спектри поглинання Це сукупність частот, що поглинаються цією речовиною. Речовина поглинає лінії спектру, які і випускає, будучи джерелом світла Спектри поглинання отримують, пропускаючи світло від джерела, що дає суцільний спектр, через речовину,атоми якого перебувають у незбудженому стані
Для отримання спектра випромінювання видимого діапазону використовується прилад, званий спектроскопом , в якому детектором випромінювання служить людське око.
Пристрій спектроскопа У спектроскопі світло від джерела 1, що досліджується, направляється на щілину 2 труби 3 , званої коліматорної трубою. Щілина виділяє вузький пучок світла. На другому кінці коліматорної труби є лінза, яка розбіжний пучок світла перетворює на паралельний. Паралельний пучок світла, що виходить із коліматорної труби, падає на межу скляної призми 4 . Так як показник заломлення світла в склі залежить від довжини хвилі, то тому паралельний пучок світла, що складається з хвиль різної довжини, розкладається на паралельні пучки світла різного кольору, що йдуть по різних напрямках. Лінза 5 зорової труби фокусує кожен із паралельних пучків і дає зображення щілини в кожному кольорі. Різнокольорові зображення щілини утворюють різнокольорову смугу спектр.
ТИПИ СПЕКТРОМЕТРІВ Емісійний спектрометр для аналізу свинцевих та алюмінієвих сплавів. Лазерно-іскровий спектрометр (ЛІС-1)
Спектр метеора Навести великий телескоп на короткий спалах метеора на небі майже неможливо. Але 12-го травня 2002 року астрономам пощастило – яскравий метеор випадково пролетів саме там, куди було направлено вузьку щілину спектрографа на обсерваторії Паранал. Саме тоді спектрограф досліджував світло.
Застосування спектрального аналізу Промисловість (вхідний та вихідний, а також технологічний контроль тощо) Медицина (аналіз крові тощо) Геологія (аналіз археологічних знахідок тощо) Хімія (аналіз речовин і т.д.) Судова практика (аналіз доказів для доказу провини чи невинності тощо) Екологія (аналіз повітря тощо)Космос (аналіз складу космічних тіл тощо)
Переваги методу Чутливість методу дуже висока -10 -6 - 10 -8%; Характеристичність (немає двох елементів з однаковими спектрами) Швидкість виконання аналізу Точність (+ 1-3%) Продуктивність (кількість аналізів за одиницю часу) Універсальність Економічність
Обладнання для аналізу Універсальні прилади. (З їх допомогою можна проводити найскладніші аналізи, за різними напрямками. Вони можуть аналізувати проби в будь-якому стані: тверді, рідкі, газоподібні. Ці прилади називають квантометри. Вони складні в експлуатації, але їх застосування виправдане високою точністю, швидкістю та універсальністю. ) 2.Спеціалізовані та експрес-прилади. Спеціалізовані – це прилади аналізу конкретного виду проб. Вони призначені визначення конкретних елементів чи його сполук.
Сучасне обладнання Сучасне спектральне обладнання, яке застосовується на металургійних підприємствах, сьогодні відрізняється від старого обладнання. Багато операцій автоматизовані, всі розрахунки виконують комп'ютери. Незмінним залишилося використання та призначення приладів. Для виконання аналізів за універсальними завданнями: вхідний та вихідний контроль, дослідження з різних напрямків та проб, використовуються квантометри. Ці прилади відрізняються високою точністю, універсальністю у використанні, високою ціною. Вони вимагають особливих умов експлуатації та допоміжне обладнання. Технологічні аналізи вимагають від обладнання мобільності та експресності. Такі прилади випускаються і нашою та зарубіжною промисловістю. Наведу деякі з них.
Висновок: 1.Спектральний метод аналізу є одним із найбільш широко використовуваних, точних та універсальних способів визначенняскладу речовин. 2. Вартість аналізу значно нижча від вартості хімічного методу. 3. Залежно від розв'язуваних завдань необхідно обирати економічно вигідне устаткування. 4. Існуючий ринку товарів приладовий парк дозволяє укомплектувати лабораторію всім необхідним устаткуванням.