А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Температура - плазма - дуга

Температура плазми дуги між вугільними електродами найбільш висока - близько 7000 з, між мідними або залізними електродами - близько 5500 С. При введенні в електроди домішок, що володіють більш низьким потенціалом іонізації, температура дуги визначається ними. Так, наприклад, при введенні в вугільні електроди солей калію, температура плазми падає з 7000 до 4000 С. Але для того щоб домішка повністю визначала температуру розряду, вона має бути присутня у великих кількостях - таких, щоб проходження струму через дугового проміжок забезпечувалося іонами цієї домішки. Малі кількості домішок відповідно мало вплинуть на температуру плазми.

Температура плазми дуги залежить від потужності, що виділяється в одиниці її об'єму. Так як щільність струму дуги зазвичай майже не залежить від його сили, то зміна сили струму в широких межах повинно мало позначатися на температурі плазми. Однак при цьому передбачається, що склад плазми залишається незмінним. Насправді зміна сили струму тягне за собою зміну потужності, що виділяється на електродах, а отже, і їх температури. Це в свою чергу призводить до зміни умов випаровування домішок, а отже, і складу плазми, що може викликати зміну її температури.

Температура плазми дуги між вугільними електродами найбільш висока - близько 7000 з, між мідними або залізними електродами - близько 5500 С. При введенні в електроди домішок, що володіють більш низьким потенціалом іонізації, температура дуги визначається ними. Так, наприклад, при введенні в вугільні електроди солей калію температура плазми падає з 7000 до 4000 С. Але для того, щоб домішка повністю визначала температуру розряду, вона має бути присутня у великих кількостях, таких, щоб проходження струму через дугового проміжок забезпечувалося в основному іонами цієї домішки. Малі кількості домішок відповідно мало впливають на температуру плазми. 
Залежність температури плазми дуги від потенціалу іонізації елементів. При підвищенні струму в дузі температура плазми дуги дещо підвищується.

Для вивчення впливу окису галію на термічні умови зони розряду нами[2]була виміряна температура плазми дуги при спалюванні оксидів РЗЕ за відсутності і в присутності окису галію.

З наведених даних видно, що при введенні окису галію в пробу окису неодиму температура плазми дуги знижується. при збільшенні концентрації окису галію з 3 до 6% температура зони розряду залишається незмінною.

Камера для визначення кисню та азоту зі знятою кришкою. Однак заповнення дугового проміжку значною кількістю атомів заліза (потенціал іонізації дорівнює 7 9 ев) знижує температуру плазми дуги і погіршує умови збудження кисню. Тому умови експерименту повинні бути обрані так, щоб кисень надходив в плазму розряду, а надходження заліза було по можливості зменшено.

Криві випаровування алюмінію (AS 5л ф - S. 1 - 1%. 2 - 0 1%. У зв'язку з низькою енергією іонізації (521 ев) і значним вмістом в оліях та відкладеннях барій істотно впливає на температуру плазми дуги і результати аналізу. з'єднання барію широко застосовують в якості спектрографічні буфера.

Зміна частки вільних атомів елементів п в залежності від температури (термодинамічний розрахунок. З - постійна; п - кількість атомів елемента в парах; 7 - коефіцієнт використання парів; т - середній час перебування атомів у зоні порушення; а - ступінь іонізації атомів; Е - енергія збудження атома; k - постійна Больцмана; Т - температура плазми дуги.

Температура плазми дуги залежить від щільності струму і від вмісту в ній елементів, які забезпечують підвищення або зниження провідності плазми. Введення в плазму елементів з низьким потенціалом іонізації, наприклад кальцію, натріяг калію, забезпечує високу провідність плазми при низьких температурах і незмінною щільності струму.

Температура плазми дуги залежить від щільності струму і від вмісту в ній елементів, які забезпечують підвищення або зниження провідності плазми. Введення в плазму елементів з низьким потенціалом іонізації, наприклад: кальцію, натрію, калію - забезпечує високу провідність плазми при низьких температурах і незмінною щільності струму. При тому ж струмі введення елементів з більшою спорідненістю до електрона забезпечує підвищення температури плазми. Збільшення щільності струму в стовпі дуги призводить до зростання температури плазми. Температура плазми в зварювальних дугах з плавкими електродами досягає 6 - 8 тис. С. Для дуг з неплавким вольфрамовим катодом температура знаходиться в межах 10 - 15 тис. С.

Для дугового розряду в атмосфері інертних газів характерно більш різке зниження енергії, що виділяється, ніж в повітрі. Низька температура електродів і підвищення температури плазми дуги[267-273]приводять до зменшення швидкості випаровування і до збільшення ступеня іонізації елементів-домішок. Висока температура дуги в інертних газах сприяє зниженню меж виявлення трудновозбудімих елементів (золота, срібла, цирконію та ін.) Але несприятлива для збудження атомних ліній легкоіонізіруемих елементів. З іншого боку, низька температура електродів в інертному газі сприятлива для випаровування легколетучих елементів, але мала для ефективного випаровування труднолетучих елементів.
 Вплив змісту фтористого літію на різницю почернений дугових ліній і фону AS. Це пояснюється наступним чином. Коли концентрація домішок в пробі невелика (005%), температура плазми дуги визначається основою проби, в даному випадку вуглецем. У зв'язку з високою енергією іонізації вуглецю (1126 ев) температура дуги також досить висока і не є оптимальною для збудження атомів цинку і сурми.

Випромінювання лінії, характеристичної для даного елемента, відбувається, коли енергія, що передається атому при зіткненні, дорівнює або перевищує енергію збудження, необхідну для того, щоб викликати електронний перехід. Кількість енергії, яку може придбати частка в дузі, знаходиться в сильній залежності від температури плазми дуги. Температура, в свою чергу, визначається головним чином потенціалом іонізації того елемента, який легше інших втрачає електрон.

Залежність різниці почернений Д55л ф - Sj, ліній заліза від концентрації фториду літію. Якщо в старших стандартах інтенсивність ліній порівняння більше, ніж в молодших стандартах, значить, буфера мало, і самі домішки надають буферне дію, знижуючи температуру плазми дуги.

Аналізований зразок в подрібненому вигляді поміщають в поглиблення в нижньому електроді, який, як правило, включають анодом в ланцюг дуги. Температура плазми дуги залежить від матеріалу електродів і іонізаційного потенціалу газу в міжелектродному проміжку. Найбільш висока температура плазми (- 7000 К) досягається в разі застосування вугільних електродів, для дуги з мідними електродами вона становить приблизно 5000 К. Введення в плазму солей лужних елементів (наприклад, ка-лія) знижує температуру плазми до 4000 К.

З джерел світла найчастіше застосовується дуга постійного струму. При дуговому розряді зазвичай вдається забезпечити інтенсивне надходження парів ана-лізує ного речовини в зону розряду в усі час експозиції. Температура плазми дуги досить велика і забезпечує ефективне збудження дугових, а іноді і багатьох іскрових ліній. Недостатня стабільність результатів, часто має місце при використанні дуги постійного струму, в даному випадку не відіграє суттєвої ролі, так як зазвичай проводяться лише напівкількісні визначення окремих домішкових елементів.

Аналізований зразок в подрібненому вигляді поміщають в поглиблення в нижньому електроді, який, як правило, включають анодом в ланцюг дуги. Температура плазми дуги залежить від матеріалу електродів і іонізаційного потенціалу газу в міжелектродному проміжку. Найбільш висока температура плазми (- 7000 К) досягається в разі застосування вугільних електродів, для дуги з мідними електродами вона становить приблизно 5000 К. Введення в плазму солей лужних елементів (наприклад, ка лія) знижує температуру плазми до 4000 К.

Аналізований зразок в подрібненому вигляді поміщають в поглиблення в нижньому електроді, який, як правило, включають анодом в ланцюг дуги. Температура плазми дуги залежить від матеріалу електродів і іонізаційного потенціалу газу в міжелектродному проміжку. Найбільш висока температура плазми (- 7000 К) досягається в разі застосування вугільних електродів, для дуги з мідними електродами вона становить приблизно 5000 К.

Інтенсивність почорніння більшості ліній зростає. У зв'язку з цим час випаровування проби збільшується на 40 - 60 сек. Ще більше знижується температура плазми дуги. Внаслідок цього, а також через зменшення кількості вугільного порошку в пробі лінія вуглецю значно ослаблена.

Характер зміни напруги (а і струму (б дуги. Середня ефективна потужність дуги змінного струму практично така ж, як і потужність дуги постійного струму. Тому середня температура плазми дуги змінного струму при одній і тій же силі струму дорівнює температурі плазми дуги постійного струму. Але в межах кожного імпульсу струму температура плазми змінюється - вище за все вона на самому початку.

Оскільки вільні електрони володіють безперервним набором кількостей енергії, то фотони, що випромінюються в процесі рекомбінації, дають суцільний спектр, в той час як випромінювання збуджених атомів утворюють лінійчатий спектр, відповідає ступеням переходу з орбіт збудження на нормальні орбіти. В кінцевому рахунку дуга створює суцільний спектр, який утворює фон, на який накладаються характерні лінії випромінювання окремих атомів. спектр дуги - найсильніший засіб діагностики дугового розряду, що дозволяє визначати склад газу і з найбільшою точністю вимірювати температуру плазми дуги.

В одній з ранніх робіт Мандельштама[51]показано, що додавання до проби NaCl призводить до зміни електричного поля і температури дугового стовпа і стабілізує горіння дуги. Надалі в роботах Зайделя та ін. W2w2w23. , Райхбаума і Малих[53], Вайнштейна і Бєляєва[54]було показано, що носій впливає не тільки на температуру плазми дуги, а й на поведінку атомів в зоні розряду.

Такі умови розряду реалізуються при використанні інертної атмосфери. У роботі[507]досліджено вплив струму на температуру розігріву анода в контрольованій інертній атмосфері. Показано, що в атмосфері гелію при струмі 6 і 12 а температура анода досягає відповідно 1360 і 1600 К, в атмосфері iapro - на - 965 і 1150 К і в повітряній атмосфері при 6 а - 1250 К. Температура плазми дуги склала відповідно 6585 і 5260 До для аргону і повітря.

Перш за все число емісійних ліній елемента в дузі постійного струму (найбільш підходящому джерелі для визначення слідів елементів) залежить від положення елемента в періодичній системі. Лужні елементи характеризуються дуже простим спектром, що складається з десятка ліній, розташованих в широкій (від ультрафіолетової до інфрачервоної) області спектра. Спектри ж перехідних елементів (таких, як уран) мають в тій же області тисячі ліній. При температурах плазми дуги єдиний електрон на останній орбіті атомів лужних металів переходить на більш високу орбіту і атоми збуджуються. Після повернення електрона на основну або проміжні орбіти випромінюється одна лінія, характерна для даного переходу. В атомі урану кілька електронів, що знаходяться в різних оболонках, переходять при порушенні на вищі орбіти. Велике число що беруть участь в переходах електронів і відповідних рівнів енергії призводить до виникнення численних характеристичних ліній спектра урану. Можна вважати, що число ліній в спектрі елемента обернено пропорційно чутливості аналізу.