Определение содержания микроэлементов в питьевой водопроводной воде рентгенфлуоресцентным методом

За многие миллионы лет в процессе эволюции природа отработала самый простой вариант обеспечения живых организмов - вода (питьевая, минеральная) имеет в своем составе большое количество полезных  макро- и микроэлементов.

Недостаток и избыток какого-то конкретного химического элемента может оказать не только пользу, но и спровоцировать целую цепочку негативных реакций, усилить и даже вызвать болезнь.

Для определения состава разных веществ не обязательно использовать химические и электрохимические реакции.

В последнее время получили широкое развитие методы неразрушающего контроля химического состава металлов и сплавов, среди них рентгеновская флуоресценция.

Вид возбуждения – рентгеновское излучение. Тип испускаемого излучения – рентгеновское излучение, характеристическое для атомов образца. Системы для диспергирования и измерения излучения – пучок вторичных рентгеновских лучей диспергируется кристаллом. Интенсивность отдельных лучей измеряется детектором излучения (например, пропорциональным счетчиком). Характеристика метода: получается простой рентгеновский эмиссионный спектр. Метод используется для качественного и количественного анализа, определения многих компонентов в одном образце. Применение: определение основных компонентов и примесей в минералах, сплавах, растворах и т.п.

Поглощение излучения некоторыми образцами приводит к испусканию вторичного излучения с меньшей энергией; это явление называется флуоресценцией. Измерение интенсивности вторичного излучения используется для количественного анализа. Этот способ анализа является одним из многих методов, основанных на измерении испускаемого излучения.

Рентгеноспектральный анализ по флуоресцентному излучению обладает некоторыми преимуществами по сравнению с анализом по первичным спектрам:

1. Анализируемый образец располагается на воздухе, вне вакуумного объема рентгеновской трубки.
2. В ходе анализа образец не нагревается и поэтому не изменяется его хими­ческий состав.
3. Возможно применение метода внешнего стандарта.
4. Во вторичном спектре отсутствует непрерывный спектр, благодаря чему повышается контрастность аналитических линий и улучшается точностные характеристики результатов анализа.

Прибор MAXXI 6 представляет собой настольный измерительно-аналитический прибор для измерения толщины слоев преимущественно металлических покрытий, а также для количественного и качественного анализа твердых и жидких сред. Измерительная процедура основана на энергодисперсионном рентгенофлуоресцентном методе анализа.

В простейшем виде сборка прибора представляет собой рентгеновскую трубку для создания первичного излучения и энергодисперсионный детектор с аналитической электроникой для регистрации вторичного спектра, излучаемого образцом. Первичное рентгеновское излучение блокируется или пропускается заслонкой.

Оба этих компонента размещены в измерительной головке, которая может смещаться в измерительной камере в вертикальном направлении.

Область внутри прибора содержит в себе подвижный столик, под образцы и кюветы, подвижную головку прибора. Программа, установленная на компьютере, позволяет напрямую управлять данным прибором и свободно работать со спектрами веществ.

Данный прибо предоставляет возможность работать не только с металлами, но и с жидкими средами. Анализируемый раствор помещается в специальную кювету, после чего устанавливается на рабочий столик прибора и производится замер. Не нужны дополнительные стандартные растворы, как в фотоколориметрическом методе исследования, представленные в ГОСТах.

Сравнительный анализ рентгенфлуоресцентного и фотоколориметрического метода определения таких микроэлементов, как железо, хром и марганец показал следующие результаты:

                                                        Таблица.

Результаты

Результаты анализов водопроводной воды, выполненные двумя разными методами, «незначительно» отличаются между собой, в пределах погрешности. Таким образом, можно определять содержание микроэлементов экспрессным рентген-флуоресцентным методом без предварительной пробоподготовки.