PHỔ PHÁT xạ NGUYÊN tử

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Nguyên tử là phần tử nhỏ nhất còn giữ được tính chất hóa học của nguyên tố Nguyên tử của mỗi nguyên tố hóa học có cấu tạo khác nhau nên chúng có tính chất khác nhau Lớp vỏ quyết định tính chất vật lý và hóa học,đặc biệt là các điện tử hóa trị. Điều kiện bình thường ,các nguyên tử chuyển động trên các quỹ đạo ứng với mức năng lượng thấp nhất  nguyên tử ở trạng thái bền vững,trạng thái cơ bản(Eo) Nhận được năng lượng ở bên ngoài ( điện năng,nhiệt năng,hóa năng…) thì điện tử sẽ chuyển lên mức năng lượng cao hơn( E1,E2,E3…En ).Khi đó nguyên tử đã bị kích thích Trạng thái dừng kích thích : 107 108 s, sau đó quay về trạng thái cơ bản. Sự giải phóng năng lượng dưới dạng bức xạ quang học. Bức xạ này là phổ phát xạ nguyên tử

PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

Bài thuyết trình:

ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT HÀ NỘI

KHOA DẦU KHÍ

Giáo viên hướng dẫn: Ts Tống Thị Thanh Hương

Nhóm thực hiện: Trần Xuân Cường

Nguyễn Thế Dương

Đỗ Khắc Mạnh

A CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

• Hạt nhân

• Điện tử ( đám mây điện tử )

A CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

• Nguyên tử là phần tử nhỏ nhất còn giữ được tính chất hóa học của nguyên tố

• Nguyên tử của mỗi nguyên tố hóa học có cấu tạo khác nhau nên chúng có tính chất khác nhau

• Lớp vỏ quyết định tính chất vật lý và hóa học,đặc biệt là các điện tử hóa trị.

B PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

Là sản phẩm sinh ra do sự tương tác vật chất,mà ở đây là các nguyên tử

tự do ở trạng thái khí với nguồn năng lượng nhiệt,điện,… nhất định phù hợp

I SỰ XUẤT HIỆN PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

Điều kiện bình thường ,các nguyên tử chuyển động trên các quỹ đạo ứng với mức năng lượng thấp nhất  nguyên tử ở trạng thái bền vững,trạng thái cơ bản(Eo)

Nhận được năng lượng ở bên ngoài ( điện năng,nhiệt năng,hóa năng…) thì điện tử sẽ chuyển lên mức năng lượng cao hơn( E1,E2,E3…En ).Khi đó nguyên tử đã bị kích thích

Trạng thái dừng kích thích : 10-7 - 10-8 s, sau đó quay về trạng thái cơ bản

Sự giải phóng năng lượng dưới dạng bức xạ quang học

B PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

B PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

Năng lượng được giải phóng dưới dạng các lượng tử ánh sáng

∆E = ( En – Eo ) = hυ Trong đó:

Eo và En lần lượt là năng lượng của nguyên tử ở trạng thái

cơ bản và kích thích

h:hằng số plank ( 6,626.10-7 erk.s)

υ: tần số của bức xạ

• Khi ∆E < 0 : quá trình hấp phụ

• Khi ∆E > 0 : quá trình phát xạ

• Sự chuyển mức năng lượng

của điện tử En  Eo.Ứng với

mỗi bước chuyển mức đó ta

có 1 tia bức xạ

• Khi một nguyên tố bị kích

thích có thể phát ra nhiều

vạch phổ phát xạ

II TÍNH ĐA DẠNG CỦA PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

2 Nhóm phổ đám

Là phổ phát xạ của các phân tử và nhóm phân tử

Các đám phổ này xuất hiện thường có một đầu đậm và một đầu nhạt Đầu đậm ở phía sóng dài và nhạt ở phía sóng ngắn.

Trong vùng tử ngoại thì phổ này xuất hiện rất yếu và nhiều khi không thấy Nhưng trong vùng khả kiến thì xuất hiện rất đậm, và làm khó khăn cho phép phân tích quang phổ vì nhiều vạch phân tích của các nguyên tố khác bị các đám phổ này che lấp

III CÁC LOẠI VẠCH PHỔ ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT NGUYÊN TỐ.

Khi bị kích thích, các nguyên tử và ion sẽ phát ra một chùm bức xạ quang học gồm nhiều tia có bước sóng khác nhau nằm trong dải phổ quang học (190-1100nm)

Nếu thu, phân li và ghi chùm sáng đó lại ta sẽ được một dải phổ gồm các vạch phát xạ của nguyên tử và ion của các nguyên

III CÁC LOẠI VẠCH PHỔ ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT NGUYÊN TỐ.

Nguyên tắc của phương pháp phân tích quang phổ

phát xạ định tính

Nhận biết được sự có mặt hay vắng mặt của một nguyên tố nào đó trong mẫu phân tích qua việc quan sát phổ phát xạ của mẫu phân tích, và tìm xem có các vạch phổ đặc trưng của nó hay không, nghĩa là dựa vào các vạch phổ phát xạ đặc trưng của từng nguyên tố để nhận biết chúng.

Muốn xác nhận sự có mặt hay không có mặt của một nguyên

tố nào đó trong mẫu phân tích, người ta phải tìm một số vạch phổ đặc trưng của nguyên tố đó trong phổ của mẫu phân tích xem có hay không, để từ đó mà kết luận có nó hay không có nó trong mẫu phân tích.

vạch được chọn được gọi là vạch chứng minh của nguyên tố.

IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

• Nguồn.

– Ngọn lửa: Ngọn lửa đèn khí có nhiệt độ

không cao (1700 – 3200 °C),có cấu tạo

đơn giản Do có nhiệt độ thấp, nên

ngọn lửa đèn khí chỉ kích thích được

các kim loại kiềm và kiềm thổ

IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

• Nguồn.

– Hồ quang điện: Hồ quang là nguồn kích thích có năng lượng trung

bình và cũng là nguồn kích thích vạn năng Nó có khả năng kích thích được cả mẫu dẫn điện và không dẫn điện, nhiệt độ từ 3500 – 6000°C

– Hồ quang là nguồn kích thích cho độ nhạy tương đối cao

IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

• Nguồn.

– Tia lửa điện: Tia lửa điện là nguồn kích thích phổ có năng lượng tương

đối cao,nhiệt độ ở trong plasma tia lửa điện từ 4000 – 6000°C Tia lửa điện là nguồn kích thích tương đối ổn định và có độ lặp lại cao nhưng về

độ nhạy lại kém hồ quang điện

– Về bản chất của sự phóng điện, tia điện là sự phóng điện giữa hai điện cực có thế hiệu rất cao (10.000 - 20.000kV) và dòng điện rất thấp (<1A)

• Độ nhớt và sức căng bề mặt của dung dịch mẫu

• Sự ion hóa chất phân tích

• Hiện tượng tự đảo (tự hấp thụ)

Yếu tố hóa

học

• Nồng độ axit và các loại axit trong dung dịch mẫu

• Ảnh hưởng của các cation

• Ảnh hưởng của các anion & Thành phần nền của mẫu

C ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRONG PHÂN TÍCH

Bằng phương pháp này người ta có thể xác định định tính, bán định lượng và định lượng được hơn năm chục kim loại và gần một chục nguyên tố á kim trong các đối tượng mẫu khác

nhau (vô cơ và hữu cơ)

I Phân tích AES trong ngành hóa và công nghiệp hóa học:

Nó là công cụ để các nhà hóa học xác định thành phần định tính và định lượng của nhiều chất, kiểm tra độ tinh khiết của các hóa phẩm, nguyên liệu và đánh giá chất lượng của chúng Nó

cũng là một phương pháp để xác định các đồng vị phóng xạ và nghiên cứu cấu trúc nguyên tử

C ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRONG PHÂN TÍCH

II Phân tích AES trong đ a ch t: ịa chất: ất:

Ngay t khi m i ra đ i, phừ khi mới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử ới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử ời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử ương pháp này đã được các nhà địa chất sử ng pháp này đã được các nhà địa chất sử c các nhà đ a ch t s ịa chất sử ất sử ử

d ng phân tích các m u qu ng ph c v cho công vi c thăm dò đ a ch t ẫu quặng phục vụ cho công việc thăm dò địa chất ặng phục vụ cho công việc thăm dò địa chất ệc thăm dò địa chất ịa chất sử ất sử

và tìm tài nguyên khoáng s n Vì th ngành đ a ch t c a t t c các nản Vì thế ngành địa chất của tất cả các nước ế ngành địa chất của tất cả các nước ịa chất sử ất sử ủa tất cả các nước ất sử ản Vì thế ngành địa chất của tất cả các nước ưới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử c

đ u có phòng phân tích quang ph phát x r t hi n đ i và hoàn ch nhổ phát xạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ất sử ệc thăm dò địa chất ạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ỉnh

III Phân tích AES trong luy n kim: ện kim:

Luy n kim cũng là m t ngành s d ng phệc thăm dò địa chất ột ngành sử dụng phương pháp phân tích quang ử ương pháp này đã được các nhà địa chất sử ng pháp phân tích quang

ph phát x đ u tiên vào m c đích c a mình trổ phát xạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ầu tiên vào mục đích của mình trước cả ngành hóa Chính ủa tất cả các nước ưới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử ản Vì thế ngành địa chất của tất cả các nước c c ngành hóa Chính tính ch t nhanh chóng và đ nh y c a phất sử ột ngành sử dụng phương pháp phân tích quang ạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ủa tất cả các nước ương pháp này đã được các nhà địa chất sử ng pháp này là m t đi u r t ột ngành sử dụng phương pháp phân tích quang ất sử

c n thi t đ i v i ngành luy n kim Nó có th là công c giúp các nhà ầu tiên vào mục đích của mình trước cả ngành hóa Chính ế ngành địa chất của tất cả các nước ối với ngành luyện kim Nó có thể là công cụ giúp các nhà ới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử ệc thăm dò địa chất ể là công cụ giúp các nhà

luy n kim xác đ nh ngay đệc thăm dò địa chất ịa chất sử ược các nhà địa chất sử c thành ph n c a các ch t đang nóng ch y ầu tiên vào mục đích của mình trước cả ngành hóa Chính ủa tất cả các nước ất sử ản Vì thế ngành địa chất của tất cả các nước trong lò luy n kim; qua đó mà h có th đi u ch nh nguyên li u đ a vào ệc thăm dò địa chất ọ có thể điều chỉnh nguyên liệu đưa vào ể là công cụ giúp các nhà ỉnh ệc thăm dò địa chất ư

C ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRONG PHÂN TÍCH

IV Phân tích AES trong tiêu chu n h c: ẩn học: ọc:

B ng phằng phương pháp phổ phát xạ và kết hợp với một số kính thiên ương pháp này đã được các nhà địa chất sử ng pháp ph phát x và k t h p v i m t s kính thiên ổ phát xạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ế ngành địa chất của tất cả các nước ợc các nhà địa chất sử ới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử ột ngành sử dụng phương pháp phân tích quang ối với ngành luyện kim Nó có thể là công cụ giúp các nhà

văn, các nhà thiên văn có th quan sát để là công cụ giúp các nhà ược các nhà địa chất sử c thành ph n c a các nguyên ầu tiên vào mục đích của mình trước cả ngành hóa Chính ủa tất cả các nước

t hóa h c c a các hành tinh khác nh m t trăng, các vì sao Chính nh ng ối với ngành luyện kim Nó có thể là công cụ giúp các nhà ọ có thể điều chỉnh nguyên liệu đưa vào ủa tất cả các nước ư ặng phục vụ cho công việc thăm dò địa chất ững hợp kim có thành phần mong muốn, kiểm tra

k t qu phân tích thành ph n c a các m u đ t do v tinh l y t m t ế ngành địa chất của tất cả các nước ản Vì thế ngành địa chất của tất cả các nước ầu tiên vào mục đích của mình trước cả ngành hóa Chính ủa tất cả các nước ẫu quặng phục vụ cho công việc thăm dò địa chất ất sử ệc thăm dò địa chất ất sử ừ khi mới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử ặng phục vụ cho công việc thăm dò địa chất

trăng v đã nói lên ý nghĩa c a phép đo ph phát x trong lĩnh v c nghiên ủa tất cả các nước ổ phát xạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ực nghiên

c u thiên văn Vì nh ng k t qu phân tích th c t các m u là r t phù h p ững hợp kim có thành phần mong muốn, kiểm tra ế ngành địa chất của tất cả các nước ản Vì thế ngành địa chất của tất cả các nước ực nghiên ế ngành địa chất của tất cả các nước ẫu quặng phục vụ cho công việc thăm dò địa chất ất sử ợc các nhà địa chất sử

v i nh ng s li u thu đới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử ững hợp kim có thành phần mong muốn, kiểm tra ối với ngành luyện kim Nó có thể là công cụ giúp các nhà ệc thăm dò địa chất ược các nhà địa chất sử c trưới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử c đây qua phân tích tia sáng t m t trăng ừ khi mới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử ặng phục vụ cho công việc thăm dò địa chất

b ng h th ng máy quang ph và kính thiên văn.ằng phương pháp phổ phát xạ và kết hợp với một số kính thiên ệc thăm dò địa chất ối với ngành luyện kim Nó có thể là công cụ giúp các nhà ổ phát xạ rất hiện đại và hoàn chỉnh

C ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP TRONG PHÂN TÍCH

V Phân tích AES trong nông nghi p, y và sinh h c: ện kim: ọc:

Đây là nh ng ngành khoa h c s d ng phững hợp kim có thành phần mong muốn, kiểm tra ọ có thể điều chỉnh nguyên liệu đưa vào ử ương pháp này đã được các nhà địa chất sử ng pháp này đem l i ạ rất hiện đại và hoàn chỉnh

nhi u k t qu r c r , đ c bi t là trong vi c nghiên c u th nhế ngành địa chất của tất cả các nước ản Vì thế ngành địa chất của tất cả các nước ực nghiên ỡ, đặc biệt là trong việc nghiên cứu thổ nhưỡng, ặng phục vụ cho công việc thăm dò địa chất ệc thăm dò địa chất ệc thăm dò địa chất ổ phát xạ rất hiện đại và hoàn chỉnh ưỡ, đặc biệt là trong việc nghiên cứu thổ nhưỡng, ng,

nghiên c u các nguyên t vi lối với ngành luyện kim Nó có thể là công cụ giúp các nhà ược các nhà địa chất sử ng trong đ t tr ng, trong cây tr ng, trong ất sử ồng, trong cây trồng, trong ồng, trong cây trồng, trong phân bón c a nông nghi p, hay nghiên c u thành ph n th c ăn ph c v ủa tất cả các nước ệc thăm dò địa chất ầu tiên vào mục đích của mình trước cả ngành hóa Chính chăn nuôi, phân tích nguyên t vi lối với ngành luyện kim Nó có thể là công cụ giúp các nhà ược các nhà địa chất sử ng trong máu, serum, nưới ra đời, phương pháp này đã được các nhà địa chất sử c ti u, ể là công cụ giúp các nhà

ph c v ch a b nh.ững hợp kim có thành phần mong muốn, kiểm tra ệc thăm dò địa chất

Chúng em xin chân thành

cảm ơn ! Chúng em xin chân thành

cảm ơn !