Многоэлементный атомно-эмиссионный анализ горных пород, почв и золы растений с использованием дугового аргонового двухструйного плазмотрона и многоканального анализатора эмиссионных спектров

Предложена методика одновременного определения 23 микро- (Ba, Be, Cu, Co, Cr, Ga, La, Mo, B, Ni, Pb, Sc, Sn, Sr, V, Y, Yb, Zn, Zr, Fe, Mn, P, Ti) и 6 макроэлементов (Mg, Al, Si, Na, K, Ca) в почвах, горных породах и золе растений методом атомно-эмиссионной спектрометрии с использованием для возбуждения спектров дугового аргонового двухструйного плазмотрона. Анализируемые пробы вводили в струю плазменного потока путем вдувания аэровзвеси мелкодисперсного порошка под давлением газа (аргона). Для регистрации спектров использовали многоканальный анализатор эмиссионных спектров (МАЭС). В качестве образцов сравнения служили государственные стандартные образцы почв, горных пород и золы растений различного состава и генезиса. Найдены оптимальные условия возбуждения, регистрации спектров и обработки полезного сигнала, минимизирующие случайные и систематические погрешности определений. Оценка метрологических характеристик методики, проведенная с применением природных стандартных образцов, показала отсутствие значимой систематической погрешности. Относительное стандартное отклонение методики колеблется в интервале 0,07 – 0,15, а расчетное значение критерия Стьюдента для всех элементов меньше табличного.

1. Yudelevich I. G., Cherevko A. S., Engelsh V. S., et al. A two-jet plasmatron for the spectrochemical analysis of geological samples / Spectrochim. Acta, Part B. 1984. Vol. 39. N 6. P. 777 – 785. DOI:10.1016/0584-8547(84)80086-5

2. Черевко А. С., Полякова Г. Е. Многоэлементный атомно-эмиссионный анализ почв с дуговым аргоновым двухструйным плазмотроном / Агрохимия. 2000. № 6. С. 73 – 77.

3. Черевко А. С., Полякова Г. Е. Одновременное атомно-эмиссионное спектрографическое определение с дуговым аргоновым двухструйным плазмотроном макро- и микроэлементов в золе растительных материалов / Агрохимия. 2000. № 10. С. 75 – 82.

4. 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.

5. Zaksas N. P., Veryaskin A. F. Solid sampling in analysis of soils by two-jet plasma atomic emission spectrometry / Anal. Sci. 2017. Vol. 33. N 5. P. 605 – 609. DOI: 10.2116/analsci.33.605

6. Shelpakova I. R., Zaksas N. P., Komissarova I. 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. N 3. P. 270 – 273. DOI:10.1039/B109229B

7. Лабусов В. А., Гаранин В. Г., Шелпакова И. Р. Многоканальные анализаторы атомно-эмиссионных спектров. Современное состояние и аналитические возможности / Журн. аналит. химии. 2012. Т. 67. № 7. С. 697 – 707.

8. Гаранин В. Г., Неклюдов О. А., Петренко Д. В., Смирнов А. И. «Атом» — программное обеспечение анализатора МАЭС / Аналитика и контроль. 2005. Т. 9. № 2. С. 116 – 125.

9. Гаранин В. Г., Неклюдов О. А., Петроченко Д. В. и др. Программное обеспечение атомного спектрального анализа «Атом» / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 1. Ч. II. С. 103 – 111. DOI:10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-103-111

10. Лонцих В. П., Петров Л. Л. Стандартные образцы состава природных сред. — Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1988. — 273 с.

11. Черевко А. С., Морозова А. А. К вопросу о нарушении локального термодинамического равновесия в плазменной струе дугового аргонового двухструйного плазмотрона / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 1. Ч. II. С. 145 – 150. DOI:10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-145-150

12. Zaksas N. P., Gerasimjv V. A. Consideration on excitation mechanisms in a high-power two-jet plasma / Spectrochim. Acta. Part B. 2013. Vol. 88. P. 174 – 179. DOI:10.1016/j.sab.2013.06.013

13. Пупышев А. А. Спектральные помехи и их коррекция в атомно-эмиссионном спектральном анализе / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 1. Ч. II. С. 15 – 32. DOI:10.26896/1028-6861-2019-85-1-II-15-32

14. Siromlya T. I., Zagurskaya Yu. V., Bayandina I. I. The elemental composition of Hypericum perforatum plants sampled in environmentally different habitats by the example of West Siberia / Botanica Pacifica. 2020. Vol. 9. N 2. Р. 127 – 132. DOI:10.17581/bp.2020.09217

15. Syso A. I., Boyarskikh I. G., Junwei H., Syromlya T. I. Influence of Soil Conditions on the Manifestation of Chlorosis and Parthenocarpy in Lonicera caerulea L. / Contemp. Probl. Ecol. 2021. Vol. 14. N 5. Р. 525 – 537. DOI:10.1134/S1995425521050164