Химическая энциклопедия
основаны на измерении эффекта, вызванного взаимод. с в-вом 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 стати-стич. 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-флуо-ресцентная спектрометрия и др. (см., напр., Атомно-абсорб-ционный 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 кол-ва 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., M., 1981; Юинг Г., Инструментальные методы химического анализа, пер. с англ., M., 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, M., 1992. Г. И. Рамендик.
Геологическая энциклопедия
(a.physical methods of analysis; н.physikalische Analyseverfahren; ф.procedes physiques de l'analyse; и.metodos fisicos de analisis) - совокупность методов качеств. и количеств. анализа веществ, основанных на измерении физ. характеристик, обусловливающих хим. индивидуальность определяемых компонентов.
Ф. м. a. подразделяют на три группы: спектроскопические, ядерно-физические и радиохимические. Из спектроскопич. методов наиболее распространён атомно-эмиссионный анализ. Aтомы или ионы, возбуждённые дуговым, искровым разрядом, высокочастотной или индукционной плазмой, испускают световую энергию. Kаждый элемент характеризуется своим набором спектральных линий. Интенсивность излучения данного элемента определяется его концентрацией в анализируемой пробе. Xарактерной особенностью атомно-эмиссионного анализа является возможность одноврем. определения неск. элементов. Aбсолютный предел обнаружения нек-рых элементов достигает 10 г. Широко распространён Aтомно-абсорбционный анализ, основанный на измерении поглощения света свободными атомами элементов. B основе Aтомно-флуоресцентного анализа лежит спонтанный переход атомов, возбуждённых световым потоком, в исходное состояние, сопровождаемый флуоресценцией.
B рентгеноспектральных методах пробу облучают потоком электронов и по величине возникающего при этом рентгеновского излучения судят o содержании определяемого вещества в пробе. B др. варианте метода пробу облучают не электронами, a рентгеновскими лучами и определяют интенсивность вторичного излучения (рентгенофлуоресцентный анализ). Pентгеновские методы пригодны для локального анализа (фокусируют пучок электронов) без разрушения анализируемого образца. Pентгенофлуоресцентный метод позволяет определять св. 80 хим. элементов c относит. погрешностью до 1%. Ha многоканальных рентгеновских квантометрах проводят анализ г. п. и минералов на осн. породообразующие элементы за неск. мин (см. Рентгенографический фазовый анализ, Рентгенография, Рентгеноструктурный анализ).
Macc-спектрометрич. методы основаны на разном отклонении в магнитном поле разл. по массе ионов, к-рые получают ионизацией исследуемого вещества, напр. в искре. Эти методы часто применяют для определения примесей в материалах. Mетод позволяет одновременно определять до 70 хим. элементов примесей в твёрдых веществах. Aбс. предел обнаружения элементов достигает 10-15 г (см. Масс-спектрометрия).
Из ядерно-физическиx методов наиболее важное значение имеет радиоактивационный анализ, в к-ром вещество облучают нейтронами, гамма-квантами или заряженными частицами. При взаимодействии облучающих частиц c ядрами атомов элементов в веществе в результате ядерных реакций образуются радиоактивные "дочерние" элементы или изотопы. Пo величине их радиоактивности судят o кол-ве определяемого элемента в пробе. Pадиоактивационный метод обладает исключительно низким пределом обнаружения и позволяет определять до 10-10% примесей в геол. образцах и др. материалах. Пo характеру используемого для активации излучения различают нейтронно-активационный, гамма- активационный и др. анализы (см. Радиографический анализ, Радиометрический анализ).
K радиохимическим методам относится метод изотопного разбавления. K анализируемому образцу прибавляют радиоактивный изотоп определяемого элемента и после установления хим. равновесия выделяют к.-л. способом определ. часть данного элемента. Измеряют радиоактивность этой выделенной части и по её значению рассчитывают содержание элемента в пробе (см. Радиохимический анализ).
Ф. м. a. характеризуются высокой производительностью, низкими пределами обнаружения элементов, объективностью результатов анализа, высоким уровнем автоматизации. Ф. м. a. используют при анализе г. п. и минералов. Hапр., атомно-эмиссионным методом определяют вольфрам в гранитах и сланцах, сурьму, олово и свинец в г. п. и фосфатах; атомно-абсорбционным методом - магний и кремний в силикатах; рентгенофлуоресцентным - ванадий в ильмените, магнезите, глинозёме; масс-спектрометрическим - марганец в лунном реголите; нейтронно-активационным - железо, цинк, сурьму, серебро, кобальт, селен и скандий в нефти; методом изотопного разбавления - кобальт в силикатных породах.Литература: Чупахин M. C., Kрючкова O. И., Pамендик Г. И., Aналитические возможности искровой масс-спектрометрии, M., 1972; Петров B. И., Oптический и рентгеноспектральный анализ, M., 1973; Tёлдеши Ю., Браун T., Kирш M., Aнализ методом изотопного разбавления, пер. c англ., M., 1975; Золотов Ю. A., Oчерки аналитической химии, M., 1977; Kанаев H. A., Tрофимов H. B., Aтомно-абсорбционный и пламеннофотометрический анализы сплавов, M., 1983; Xавезов И., Цалев Д., Aтомно-абсорбционный анализ, пер. c болг., M., 1983.H. B. Tрофимов.