Архив номеров научного журнала
"Аналитика и контроль"
"Аналитика и контроль"
Архив номеров научного журнала
"Аналитика и контроль"
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАВНОВЕСНОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ДУГОВЫХ РАЗРЯДАХ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В АТОМНО-ЭМИССИОННОМ СПЕКТРАЛЬНОМ АНАЛИЗЕ (обзор)
А.А. Пупышев, Н.Л. Васильева
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Аннотация
До начала XXI века дуговой разряд являлся основным источником возбуждения атомных спектров элементов при проведении рутинного атомно-эмиссионного спектрального анализа. Широкое применение данного спектрального источника одновременно вызвало большой интерес аналитиков к изучению сложных термохимических процессов, протекающих на его электродах и в плазме разряда. Это было обусловлено необходимостью улучшения метрологических и информационных характеристик анализа. Очень часто для проведения таких исследований применялась равновесная термодинамика. Показано, что здесь можно выделить три уровня термодинамического подхода, различающихся по сложности применяемого аппарата термодинамики и информативности получаемых результатов. Приведены многочисленные примеры применения этих уровней подхода к изучению термохимических процессов, протекающих в электроде или в плазме разряда. Отмечены основные достоинства и недостатки использованных подходов, которые дают только качественную информацию о протекающих процессах. Главным недостатком является невозможность по исходному составу конденсированной пробы прогнозировать состав плазмы дуги. Наиболее информативна обобщенная термодинамическая модель термохимических процессов в дуговом разряде постоянного тока с поверхности пробы и из кратера электрода. В основу модели положено разбиение нестационарной неравновесной системы дугового разряда на последовательные квазистационарные подсистемы. Они соответствуют стадии испарения пробы и термохимического преобразования ее компонентов в плазме разряда. Согласно модели, первоначально проводится расчет полного равновесного состава испаряемой пробы. Это определяет исходный состав плазмы дуги. Затем выполняется расчет полного равновесного состава дуговой плазмы и переход к интенсивностям спектральных линий аналитов. Правильность обобщенной модели, дающей полуколичественные результаты, подтверждена сопоставлением с экспериментальными данными.
Ключевые слова
атомно-эмиссионный спектральный анализ, равновесная термодинамика, дуговой разряд, термодинамическое равновесие, кратер электрода, плазма разряда, термохимические процессы, уровни термодинамического подхода, частный и полный термодинамический анализ
Информация об авторах
DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2022.26.2.003
Скачать полный текст статьи:
~1 МБ, *.pdf
(Размещен
30.07.2022)
Создано / Изменено: 2 апреля 2019 / 19 февраля 2020
© ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Увидели ошибку?
выделите фрагмент и нажмите:
Ctrl + Enter
Дизайн портала: Artsofte