<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zldm</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Заводская лаборатория. Диагностика материалов</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Industrial laboratory. Diagnostics of materials</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1028-6861</issn><issn pub-type="epub">2588-0187</issn><publisher><publisher-name>ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-139-144</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zldm-899</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МНОГОКАНАЛЬНЫЕ АНАЛИЗАТОРЫ ЭМИССИОННЫХ СПЕКТРОВ МАЭС</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MAÉS MULTICHANNEL ANALYZERS OF EMISSION SPECTRA</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Двухструйная дуговая плазма: матричные влияния и способы их подавления</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>A two-jet arc plasma: matrix effects and ways to their suppression</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Заксас</surname><given-names>Н. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zaksas</surname><given-names>N. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>г. Новосибирск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk</p></bio><email xlink:type="simple">zak@niic.nsc.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Веряскин</surname><given-names>А. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Veryaskin</surname><given-names>A. F.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>г. Новосибирск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт автоматики и электрометрии СО РАН, ООО «ВМК-Оптоэлектроника»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute of Automation and Electrometry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences; &#13;
«VMK-Optoélektronika»</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>02</month><year>2019</year></pub-date><volume>85</volume><issue>1(II)</issue><fpage>139</fpage><lpage>144</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Заксас Н.П., Веряскин А.Ф., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Заксас Н.П., Веряскин А.Ф.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Zaksas N.P., Veryaskin A.F.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.zldm.ru/jour/article/view/899">https://www.zldm.ru/jour/article/view/899</self-uri><abstract><p>Двухструйная дуговая плазма применяется для прямого атомно-эмиссионного анализа порошковых проб. Для нее характерны относительно слабые матричные влияния, что позволяет использовать единые образцы сравнения на основе графитового порошка для анализа проб с неорганической, органической и органоминеральной матрицей. В настоящей работе обсуждены матричные влияния, обусловленные разной термостойкостью и эффективностью испарения проб в плазме, что ограничивает применение единого подхода к анализу проб разной природы. При анализе стандартных образцов геологических проб выделена группа элементов (Al, Ba, Ca, La, Mg, Mn, Sr, Ti, Y), для которых имеет место значительное занижение концентраций. Показано, что для определения редкоземельных элементов следует регистрировать спектры в зоне после слияния струй, обеспечивающей полное испарение этих элементов. При использовании этой зоны наблюдения результаты определения других элементов несколько улучшаются, но не достигают аттестованных значений. Для ускорения испарения образца в плазме проведены эксперименты по выбору условий протекания плазмохимических реакций, позволяющих перевести матричные элементы в более летучие формы. Показано, что добавка гидрофторида аммония к порошковой пробе значительно увеличивает интенсивности линий Al и Ca, прочно связанных с кремниевой матрицей. Неполное испарение наблюдалось и при анализе биологических проб с размером частиц более 100 мкм. Для эффективного разложения органической матрицы в плазме было достаточно уменьшить расход транспортирующего аргона, при этом расход газа зависит от термостойкости и размера частиц пробы. Другим способом улучшения испарения биологических проб является предварительное обугливание.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A two-jet plasma is used for direct atomic emission analysis of powdered samples. It is characterized by relatively weak matrix effects, which allows using unified calibration samples on the basis of graphite powder for analysis of the samples with inorganic, organic, and organomineral matrix. In the present paper the effects limiting the usage of the unified approach due to different thermal stability and evaporation efficiency of the samples are discussed. The understated concentrations of a set of elements (Al, Ba, Ca, La, Mg, Mn, Sr, Ti, and Y) were obtained in analysis of certified reference materials of geological samples. It was shown that determination of rare earth elements should be carried out in the region behind the jet confluence providing their complete evaporation. For other elements, registration of the spectra in this region improves the results to some extent but they do not achieve the certified values. To speed up evaporation of these elements, the experimental conditions were chosen for plasma chemical reactions which provide conversion of the matrix elements into more volatile compounds. Addition of ammonium hydrofluoride to powdered sample considerably increased the line intensities of Al and Ca strongly associated with the silicon matrix. Incomplete evaporation was observed in analysis of biological samples with particle size more than 100 μm. A decrease in consumption of carrier argon is quite enough for effective decomposition of the organic matrix in plasma; the value of gas consumption depends on thermal stability and particle size of the sample. Preliminary sample carbonization is another way to improve evaporation of biological samples.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>двухструйная дуговая плазма</kwd><kwd>атомно-эмиссионная спектрометрия</kwd><kwd>матричные влияния</kwd><kwd>порошковые пробы</kwd><kwd>размер частиц</kwd><kwd>эффективность испарения</kwd><kwd>геологические пробы</kwd><kwd>органы животных</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>two-jet arc plasma</kwd><kwd>atomic emission spectrometry</kwd><kwd>matrix effects</kwd><kwd>powdered samples</kwd><kwd>particle size</kwd><kwd>evaporation efficiency</kwd><kwd>geological samples</kwd><kwd>animal organs</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лабусов В. А. Приборы и комплексы компании «ВМК-Оптоэлектроника» для атомно-эмиссионного спектрального анализа. Современное состояние / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 1. Ч. II. С. 12 – 21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Labusov V. A. Devices and Systems for Atomic Emission Spectroscopy Produced by «VMK-Optoelektronika» State-of-the-Art / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2015. Vol. 81. N 1. Part II. P. 12 – 21 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shelpakova I. R., Zaksas N. P., Komissarova L. N., Kovalevskij S. V. Spectral methods for analysis of high-purity gallium with excitation of spectra in the two-jet arc plasmatron / J. Anal. At. Spectrom. 2002. Vol. 17. P. 270 – 273.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shelpakova I. R., Zaksas N. P., Komissarova L. N., Kovalevskij S. V. Spectral methods for analysis of high-purity gallium with excitation of spectra in the two-jet arc plasmatron / J. Anal. At. Spectrom. 2002. Vol. 17. P. 270 – 273.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заксас Н. П., Комиссарова Л. Н., Шелпакова И. Р. Атомно-эмиссионный спектральный анализ высокочистого диоксида теллура с возбуждением спектров в двухструйном дуговом плазмотроне / Аналитика и контроль. 2005. Т. 9. № 3. С. 240 – 244.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Komissarova L. N., Shelpakova I. R. Atomic emission spectral analysis of high purity tellurium dioxide with spectral excitation in a two-jet arc plasmatron / Analit. Kontrol’. 2005. Vol. 9. N 3. P. 240 – 244 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заксас Н. П., Комиссарова Л. Н., Шелпакова И. Р. Анализ индия и его оксида с использованием двухструйного дугового плазмотрона / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. Специальный выпуск. С. 89 – 92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Komissarova L. N., Shelpakova I. R. Analysis of indium and indium oxide using two-jet arc plasmatron / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2007. Vol. 73. Special Issue. P. 89 – 92 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zaksas N. P., Gerasimov V. A., Nevinsky G. A. Simultaneous determination of Fe, P, Ca, Mg, Zn and Cu in whole blood by two-jet plasma atomic emission spectrometry / Talanta. 2010. Vol. 80. P. 2187 – 2190.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Gerasimov V. A., Nevinsky G. A. Simultaneous determination of Fe, P, Ca, Mg, Zn and Cu in whole blood by two-jet plasma atomic emission spectrometry / Talanta. 2010. Vol. 80. P. 2187 – 2190.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zaksas N. P., Nevinsky G. A. Solid sampling in analysis of animal organs by two-jet plasma atomic emission spectrometry / Spectrochim. Acta. Part B. 2011. Vol. 66. P. 861 – 865.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Nevinsky G. A. Solid sampling in analysis of animal organs by two-jet plasma atomic emission spectrometry / Spectrochim. Acta. Part B. 2011. Vol. 66. P. 861 – 865.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zaksas N. P., Sultangazieva T. T., Gerasimov V. A. Determination of trace elements in bone by two-jet plasma atomic emission spectrometry / Anal. Bioanal. Chem. 2008. Vol. 391. P. 687 – 693.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Sultangazieva T. T., Gerasimov V. A. Determination of trace elements in bone by two-jet plasma atomic emission spectrometry / Anal. Bioanal. Chem. 2008. Vol. 391. P. 687 – 693.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zaksas N. P., Veryaskin A. F. Solid sampling in analysis of soils by two-jet plasma atomic emission spectrometry / Anal. Sci. 2017. Vol. 33. P. 605 – 609.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Veryaskin A. F. Solid sampling in analysis of soils by two-jet plasma atomic emission spectrometry / Anal. Sci. 2017. Vol. 33. P. 605 – 609.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Черевко А. С., Пикалов В. В., Тагильцев А. П. и др. Зависимость температуры плазменной струи двухструйного плазмотрона от потенциала ионизации запыляющего плазму вещества / Изв. СО АН СССР. Серия хим. наук. 1983. Вып. 6. № 14. С. 80 – 84.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cherevko A. S., Pikalov V. V., Tagiltsev A. P., et al. Dependence of the plasma jet temperature of a two-jet plasmatron on the ionization potential of a dusting substance / Izv. AN SSSR. Ser. Khim. Nauk. 1983. Issue 6. N 14. P. 80 – 84 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заксас Н. П., Шелпакова И. Р., Герасимов В. А. Атомно-эмиссионное определение микроэлементов в порошковых пробах разной природы с возбуждением спектров в двухструйном дуговом плазмотроне / Журн. аналит. химии. 2004. Т. 59. № 3. С. 254 – 260.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Shelpakova I. R., Gerasimov V. A. Determination of trace elements in different powdered samples by atomic emission spectrometry with spectral excitation in a two-jet arc plasmatron / J. Anal. Chem. 2004. Vol. 59. P. 222 – 228.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Комиссарова Л. Н., Моисеенко Е. П., Заксас Н. П., Сапрыкин А. И. Прямой атомно-эмиссионный спектральный анализ оксида вольфрама с использованием дуги постоянного тока и двухструйной дуговой плазмы / Аналитика и контроль. 2010. Т. 14. № 2. С. 73 – 81.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Komissarova L. N., Moiseenko E. P., Zaksas N. P., Saprykin A. I. Direct atomic emission spectral analysis of tungsten oxide using a direct current arc and two-jet arc plasma / Analit. Kontrol’. 2010. Vol. 14. N 2. P. 73 – 81 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заксас Н. П., Комиссарова Л. Н., Галкин П. С., Зубарева А. П. Атомно-эмиссионный анализ высокочистого оксида вольфрама и кристаллов вольфрамата кадмия c ионообменным отделением вольфрама / Аналитика и контроль. 2013. Т. 17. № 1. С. 41 – 46.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Komissarova L. N., Galkin P. S., Zubareva A. P. Analysis of high-purity tungsten oxide and cadmium tungstate crystals by atomic emission spectrometry using ion exchange tungsten separation / Analit. Kontrol’. 2013. Vol. 17. N 1. P. 41 – 46 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zaksas N. P., Gerasimov V. A. Consideration on excitation mechanisms in a high-power two-jet plasma / Spectrochim. Acta. Part B. 2013. Vol. 88. P. 174 – 179.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Gerasimov V. A. Consideration on excitation mechanisms in a high-power two-jet plasma / Spectrochim. Acta. Part B. 2013. Vol. 88. P. 174 – 179.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zaksas N. P. Comparison of excitation mechanisms in the analytical regions of a high-power two-jet plasma / Spectrochim. Acta. Part B. 2015. Vol. 109. P. 39 – 43.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P. Comparison of excitation mechanisms in the analytical regions of a high-power two-jet plasma / Spectrochim. Acta. Part B. 2015. Vol. 109. P. 39 – 43.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заксас Н. П., Веряскин А. Ф., Лабусов В. А. Аналитические зоны двухструйной дуговой плазмы: достоинства и ограничения / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 1. Ч. II. С. 48 – 52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Veryaskin A. F., Labusov V. A. Analytical Zones of High-Power Two-Jet Plasma: Advantages and Limitations / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2015. Vol. 81. N 1. Part II. P. 48 – 52 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Черевко А. С. Механизм испарения частиц порошкового анализируемого материала в разряде дугового аргонового двухструйного плазмотрона / Журн. аналит. химии. 2011. Т. 66. № 7. С. 722 – 731.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cherevko A. S. Mechanism of the evaporation of particles of powder test materials in the discharge of a two-jet argon arc plasmatron / J. Anal. Chem. 2011. Vol. 66. P. 610 – 619.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заксас Н. П., Султангазиева Т. Т., Корда Т. М. Использование двухструйного дугового плазмотрона для определения микроэлементного состава порошковых биологических проб / Журн. аналит. химии. 2006. Т. 61. № 6. С. 632 – 637.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaksas N. P., Sultangazieva T. T., Korda T. M. Using a two-jet arc plasmatron for determining the trace element composition of powdered biological samples / J. Anal. Chem. 2006. Vol. 61. P. 582 – 587.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
