Giới thiệu về Phổ Phát xạ nguyên tử(AES)

NGUYÊN TẮC PHỔ PHÁT XẠ7 Trước hết mẫu phân tích cần được chuyển thành hơi khí của nguyên tử hay Ion tự do trong môi trường kích thích.. Phần 1: Nguồn năng lượng để hóa hơi, nguyên tử hóa

CHÀO MỪNG THẦY VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM EM!

1

PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN

TỬ ( AES)

(ATOMIC EMISSION SPECTROSCOPY- AES)

1 SỰ XUẤT HIỆN PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

HÌNH 1: Nguyên tử chịu ảnh hưởng của tia kích thích

1 SỰ XUẤT HIỆN PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

Phổ phát xạ nguyên tử xuất hiện khi kích thích mẫu phân tích

Nguyên tử ở trạng thái khí, điện

tử chuyển động trong không gian của nó, đặc biệt là các điện tử

hóa trị Nếu chúng nhận được năng lượng ở bên ngoài (điện năng, nhiệt năng, hóa năng…) thì điện tử sẽ chuyển mức năng

lượng cao hơn -> nguyên tử bị kích thích và tồn tại ở trạng thái kích thích ( trạng thái này không bền < 10^8s) sau

đó luôn có xu hướng trở về trạng thái ban đầu bền vững

5

1 SỰ XUẤT HIỆN PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

• Nguyên tử sẽ giải phóng năng lượng mà chúng đã hấp thụ dưới dạng các bức xạ quang học theo công thức:

2 NGUYÊN TẮC PHỔ PHÁT XẠ

7

Trước hết mẫu phân tích cần được chuyển thành hơi (khí) của nguyên tử hay Ion tự do trong môi trường kích thích Đó là quá trình hóa hơi và nguyên tử hòa mẫu Sau đó dùng nguồn năng lượng phù hợp để kích thích đám hơi đó để chúng phát xạ Đấy là quá trình kích thích phổ của mẫu

1

Thu, phân li và ghi toàn bộ phổ phát xạ của vật mẫu nhờ máy quang phổ

2

Đánh giá phổ đã ghi về mặt định tính

và định lượng theo những yêu cầu đã đặt ra Đây là công việc cuối cùng của phép đo

3

Phần 1: Nguồn năng lượng để hóa hơi, nguyên

tử hóa mẫu và kích thích phổ của mẫu phân tích, để có phổ của nguyên tố phân tích

Phần 2: Máy quang phổ để thu, phân

li và ghi lại phổ phát xạ của mẫu phân tích theo vùng phổ ta mong muốn

Phần 3: Hệ thống trang bịđểđánh giá định tính, định lượng và chỉ thị hay biểu thị kết quả

01

02

03

Để thực hiện một phép phân tích dựa theo phổ phát xạ của nguyên

tử người ta phải cần một hệ thống trang bị gồm 3 phần tương ứng như thế:

2 NGUYÊN TẮC PHỔ PHÁT XẠ

Nguồn kích thích

Bộ phận tán sắc (Phổ kế)

Bộ phát hiện

Bộ xử lí

dữ liệu Mẫu

Rắn

Lỏng

Khí

Đưa

Mẫu

vào

Ống

phun

Bản điện

cực

Tạo

Hydrua

Bức xạ phát ra Lửa

Hồ quang

Tia lửa điện Phóng điện phát sáng Plasma cảm ứng viba Plasma dòng một chiều Plasma ghép đôi cảm ứng Laser

Lăng kính

Cách tử nhiễu xạ Tấm phim

ảnh

Ống nhân quang

Màn quang diốt

Thủ công Máy tính

Kết quả phân tích Định tính

Bán định lượng Định lượng

TRANG BỊ HOÀN CHỈNH CÓ THÊM CÁC BỘ PHẬN SAU

9

3 ĐỐI TƯỢNG CỦA PHƯƠNG PHÁP

• Phép đo phổ phát xạ nguyên tử là một phương pháp phân tích vật lí dựa trên tính chất phát xạ của nguyên tử ở trạng thái hơi để xác định thành phần hóa học của các nguyên tố, các chất trong mẫu phân tích

• Phương pháp này được sử dụng để phân tích định tính và định lượng các nguyên

tố hóa học:

Kim loại (các nguyên tố có phổ phát xạ nhạy): trong đối tượng mẫu khác nhau

như địa chất, hóa học, luyện kim, hóa dầu, nông nghiệp, thực phẩm, y dược, môi trường…thuộc các mẫu rắn, mẫu dung dịch,, mẫu bột, mẫu quặng,, mẫu khí

 Á kim thì phương pháp này có nhiều nhược điểm và hạn chế về độ nhạy, cũng

như những trang bị để thu, ghi phổ của chúng

(*Vì phổ của hầu hết các á kim lại nằm ngoài vùng tử ngoại và khả kiến)

6 ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM

Ưu điểm của phổ AES

6 ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM

5 KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

a)Trong ngành hóa

và công nghiệp hóa học

b) Trong địa chất c) Trong luyện kim

d) Trong tiêu chuẩn học

e) Trong nông nghiệp, y và sinh học f) Trong các lĩnh

vực khác

13

5 KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

Bằng phương pháp phân tích quan phổ phát xạ nguyên tử người ta

có thể định tính, định lượng, bán định lượng hơn 50 kim loại và gần

10 nguyên tố á kim và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

a)Trong ngành hóa và công nghiệp hóa học: phương pháp phân

tích AES dùng để xác định thành phần định tính và định lượng của nhiều chất, kiểm tra độ tinh khiết, nguyên liệu và đánh giá chất

lượng của các hóa phẩm Đồng thời, đây cũng là phương pháp xác định các đồng vị phóng xạ và nghiên cứu cấu trúc nguyên tử

b) Trong địa chất: sử dụng để phân tích các mẫu quặng phục vụ

cho việc thăm dò địa chất và tìm khoáng sản

c) Trong luyện kim: dùng để xác định thành phần của các chất

đang nóng chảy trong lò luyện kim qua đó có thể điều chỉnh

nguyên liệu đưa vào để chế tạo những hợp kim có thành phần

mong muốn, kiểm tra thành phần, nguyên liệu

d) Trong tiêu chuẩn học: phương pháp AES kết hợp với một số kính thiên văn giúp các nhà thiên văn quan sát được thành phần của các nguyên tố hóa học của các hành tinh khác như mặt trăng, các vì sao

e) Trong nông nghiệp, y và sinh học: Đây là những ngành sử dụng phương pháp này đem lại hiệu quả rực rỡ, đặc biệt là trong việc nghiên cứu thổ nhưỡng, nghiên cứu các nguyên tố vi lượng trong đất trồng, trong cây trồng, trong phân bón nông

nghiệp hay trong thức ăn chăn nuôi, phân tích nguyên tố vi lượng trong máu, serum, nước tiểu phục vụ chữa bệnh

f) Trong các lĩnh vực khác: Ngoài những lĩnh vực đã nêu, còn được một số ngành

sử dụng như một công cụ phân tích, ví dụ như trong ngành được để kiểm tra một số kim loại độc hại trong các dược phẩm ( Cu, Pb, Zn, Hg ) Ngoài ra các ngành

nghiên cứu cổ sử, công an, tòa án cũng sử dụng

5 KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

15

•  Na ,Ka ,Li dùng để đo sự phát xạ của nguyên tử hoăc với căp

điên cực để xác định sự bức xạ , ở nhiệt độ thường đa  không

xảy ra sử phát xạ Nhưng khi bị kích thích thì thì có sư phát  bức của nguyên tử  , đây là yếu tố quan trọng trong sinh học để

phân tích các tế bào  có kích thứơc 1mg/l nhờ thiết bị máy phân tích có độ chính xác cao dẫn đến việc xác định đươc thành phần của các nguyên tố trong cơ thể  , ví dụ B.P,S ,Fe

5 KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

• Gần đây sư phát triển của hệ thống hiển thị quan học và máy phân tích với bộ xử lý tín hiệu có độ nhạy cao ,các ngyên tố như Cu,Zn ,Al, Fe trong máu kết quả thu được

từ mẫu xét trong nghiệm , có vai trò quan trọng việc

theo dõi đặc tính hemoclialialyis để điều trị

* hemoclialialyis còn gọi là Chi Huyên thảo, chi Kim châm hay chi Hoàng hoa thái (tên

Latin: Hemerocallis) là một chi thực vật có hoa   Các giống hoa Huyên thảo rất đa dạng

về màu sắc và hình dáng, là kết quả từ các nỗ lực lai tạo chuyên nghiệp Hàng ngàn

giống cây trồng đã đăng ký được đánh giá cao và nghiên cứu bởi các hiệp hội Hoa hiên địa phương cũng như quốc tế

• Trong nhiều trường hợp, phổ của mẫu nghiên cứu

thường được ghi trên phim ảnh, kính ảnh hay trên giấy băng Nó là những tài liệu lưu trữ và khi cần thiết nó có thể đánh giá hay xem xét lại mà không cần phải phân

tích mẫu

5 KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

17

• Phương pháp phân tích phổ nguyên tử-Phạm Luận-ĐHQG Hà Nội

• Hoá học Phân tích ( phần 2) – Các phương pháp phân tích công cụ, Trường

ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội, 2003

TÀI LIỆU KHAM THẢO

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC

BẠN ĐÃ LẮNG NGHE

19