физические методы анализа

ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

основаны на измерении эффекта, вызванного взаимод. с веществом излучения — потока квантов или частиц. Излучение играет примерно ту же роль, что играет реактив в химических методах анализа. Измеряемый физ. эффект представляет собой сигнал. В результате неск. или мн. измерений величины сигнала и их статистич. обработки получают аналит. сигнал. Он связан с концентрацией или массой определяемых компонентов.

Исходя из характера используемого излучения, Ф. м. а. можно разделить на три группы: 1) методы, использующие первичное излучение, поглощаемое образцом; 2) применяющие первичное излучение, рассеиваемое образцом; 3) использующие вторичное излучение, испускаемое образцом. К примеру, масс-спектрометрия относится к третьей группе — первичным излучением здесь служит поток электронов, квантов света, первичных ионов или др. частиц, а вторичное излучение представляет собой ионы разл. масс и зарядов.

С точки зрения практич. применения чаще используют др. классификацию Ф. м. а.: 1) спектроскопич. методы анализа — атомно-эмиссионная, атомно-абсорбционная, атомно-флуоресцентная спектрометрия и др. (см., напр., Атомно-абсорбционный анализ, Атомно-флуоресцентный анализ, Инфракрасная спектроскопия, Ультрафиолетовая спектроскопия), рентгеновская спектроскопия, в т. ч. рентгено-флуоресцент-ный метод и рентгеноспектральный микроанализ, масс-спектрометрия, электронный парамагнитный резонанс и ядерный магнитный резонанс, электронная спектрометрия; 2) ядер-но-физ. и радиохим. методы — радиоактивационный анализ (см. активационный анализ), ядерная гамма-резонансная, или мёссбауэровская спектроскопия, изотопного разбавления метод', 3) прочие методы, напр. рентгеновская дифрактометрия (см. дифракционные методы), и др.

Достоинства физ. методов: простота пробоподготовки (в большинстве случаев) и качественного анализа проб, большая универсальность по сравнению с хим. и физ.-хим. методами (в т. ч. возможность анализа многокомпонентных смесей), широкий динамич. диапазон (т. е. возможность определения основных, примесных и следовых составляющих), часто низкие пределы обнаружения как по концентрации (до 10⁻⁸ % без использования концентрирования), так и по массе (10⁻¹⁰ -10⁻²⁰ г), что позволяет расходовать предельно малые количества пробы, а иногда проводить неразрушающий анализ. Многие Ф. м. а. позволяют выполнять как валовый, так и локальный и послойный анализ с пространств. разрешением вплоть до моноатомного уровня. Ф. м. а. удобны для автоматизации.

Использование достижений физики в аналит. химии приводит к созданию новых методов анализа. Так, в кон. 80-х гг. появились масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, ядерный микрозонд (метод, основанный на регистрации рентгеновского излучения, возбужденного при бомбардировке исследуемого образца пучком ускоренных ионов, обычно протонов). Расширяются области применения Ф. м. а. природных объектов и техн. материалов. Новый толчок их развитию даст переход от разработки теоретич. основ отдельных методов к созданию общей теории Ф. м. а. Цель таких исследований — выявление физ. факторов, обеспечивающих все связи в процессе анализа. Нахождение точной взаимосвязи аналит. сигнала с содержанием определяемого компонента открывает путь к созданию "абсолютных" методов анализа, не требующих образцов сравнения. Создание общей теории облегчит сопоставление Ф. м. а. между собой, правильный выбор метода для решения конкретных аналит. задач, оптимизацию условий анализа.

^{Лит.: Данцер К., Тан Э., Moльх Д., Аналитика. Систематический обзор, пер. с нем., М., 1981; Юинг Г., Инструментальные методы химического анализа, пер. с англ., М., 1989; Рамендик Г.И., Шишов В.В., "Ж. аналит. химии", 1990, т. 45, № 2, с. 237–48; Золотев Ю.А., Аналитическая химия: проблемы и достижения, М., 1992.}

_{Г. И. Рамендик}