PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH phổ phát xạ nguyên tử (AES)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CNSH – CNTP BÀI THU HOẠCH MÔN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRONG CNTP Đề tài: Phương pháp phân tích phổ phát xạ nguyên tử (AES) GVHD: TS Vũ Hồng Sơn HVTH: Nguyễn Thị Mai SHHV: CB140422 Lớp: CNTP - 2014B Hà Nội, 1/2015 Phần I Tổng quan phương pháp phân tích phổ phát xạ nguyên tử (AES) Sự xuất phổ phát xạ nguyên tử Trong điều kiện bình thường, điện tử chuyển động quỹ đạo ứng với mức lượng thấp Khi nguyên tử trạng thái bền vững - trạng thái Ở trạng thái nguyên tử không thu không phát lượng Nhưng cung cấp lượng cho nguyên tử trạng thái không tồn Theo quan điểm thuyết lượng tử, trạng thái khí, điện tử chuyển động không gian nguyên tử, đặc biệt điện tử hóa trị, chúng nhận lượng bên (điện năng, nhiệt năng, hóa năng, ) điện tửsẽchuyển lên mức lượng cao Khi nguyên tử bị kích thích tồn ởtrạng thái kích thích Nhưng trạng thái có lượng cao nên không bền vững Nguyên tửchỉlưu lại ởtrạng thái nhiều 10-8 giây Sau luôn có xu hướng trởvềtrạng thái cơbản ban đầu bền vững Nghĩa phải giải phóng lượng mà chúng hấp thụ trình bị kích thích dạng xạquang học.Bức xạnày phổphát xạcủa nguyên tử.Phổ phát xạ nguyên tử thường nằm vùng phổ có độ dài sóng từ 170-900nm, tức vùng tử ngoại khả kiến (UV/VIS) Nguyên tắc phép đo phổ phát xạ nguyên tử Từviệcnghiêncứunguyênnhânxuấthiệnphổphátxạ,ta có thểkháiquát phươngphápphântíchdựatrêncơsở đo phổphátxạcủanguyêntửphảibaogồmcác bước: (1).Trướchếtmẫuphântíchcầnđượcchuyểnthànhhơi(khí)củanguyêntửhay Iontựdotrongmôitrườngkíchthích.Đólàquátrìnhhóahơivànguyêntửhòamẫu.Sauđódùngnguồn nănglượngphùhợpđểkíchthíchđámhơiđóđểchúngphátxạ.Đấylàquátrìnhkíchthíchphổcủamẫu (2).Thu,phân1ivàghitoànbộphổphátxạcủavậtmẫunhờmáyquangphổ (3).Đánhgiáphổđãghivềmặtđịnhtínhvàđịnhlượngtheonhữngyêucầuđãđặt ra.Đâylàcôngviệccuốicùngcủaphépđo 3.Trang thiết bị Ứngvớicácnhiệmvụnày,tacầnmộthệthốngtrangthiết bị cũnggồmbaphầntươngứngnhưthế ♦Phần1:Nguồnnănglượngđểhóahơi,nguyêntửhóamẫuvàkíchthíchphổ củamẫuphântích,đểcóphổcủanguyêntốphântích ♦Phần 2:Máyquangphổđểthu,phânlivàghilạiphổphátxạcủamẫuphântích theovùngphổtamongmuốn ♦Phần3:Hệthốngtrangbịđểđánhgiáđịnhtính,địnhlượngvàchỉthịhaybiểu thịcáckếtquả 2 Sơ đồ nguyên lý trình phân tích AES 3 3.1 Phần1Nguồnnănglượngđểhóahơi,nguyêntửhóamẫuvàkíchthíchphổcủamẫuphân tích,đểcóphổcủanguyêntốphântích Các nguồn kích thích phổ phát xạ bao gồm: Ngọnlửađènkhí, Hồquangđiệndòngxoaychiềuvàmộtchiều,Tialửađiện, Tia lược, tiaX,Plasmacaotầncảmứng Trongcácloạinguồnnănglượngnày,ngọnlửađènkhí,hồquangvàtialửađiện đãđượcdùngtừlâu,nhưngcóđộnhạykhôngcao(nguồnsángcổđiển).Tialượcvà ICPlànhữngnguồnnănglượngchođộnhạycao.Nhưngtialượcítđượcdùng.Vìđể lượcphùhợpchomụcđíchphântíchphảicó có đượctia nhữngtrangbịphứctạp,tốn kém.RiêngICPlànguồnnănglượnghiệnđangđượcứngdụngphổbiếnvàcónhiều ưuviệt Trong khuôn khổ thu hoạch này, em xin trình bày nguồn kích thích phổ phát xạ PlasmacaotầncảmứngICP(InductivityCoupledPlasma) 3.1.1 Đặcđiểmvàtínhchất Đâylà nguồnnănglượngmớiđượcsửdụngtrongphépphântíchquangphổphát xạnguyêntửkhoảng10nămlạiđây;songlạiđượcsửdụngrộngrãivàcóhiệuquả caovìnócónhữngđặcđiểmsauđây: (1).Nguồnnănglượngnàycónhiệtđộcao.Thôngthườngnhiệt đạtđượcnhiệtđộtừ4000– độcủaplasmacóthể 9000oCnênhóahơivànguyêntửhóađượchếtmọitrạng tháicủavậtliệumẫuvớihiệusuấtcao (cấp ppb).Vớiplasmanày,mọinguyêntố kim loạiđềubị kíchthíchđểtạoraphổphátxạcủanó.Cáchợpchấtbềnnhiệtcũngbịhóahơivà phânlithànhnguyêntửtựdo,nhưngtrongnguồnnănglượngnàyphổphátxạcủaIon làchủyếu (2) ICPlànguồnnănglượngkíchthíchphổphátxạ đảmbảochophépphântíchcóđộ nhạyrất cao.Nóichungcó thểđạttừ n.10-4:n.106% (0,l-5)đốivớihầuhếtcácnguyêntố (3).ICPlànguồnkíchthíchphổkhôngnhữngcó cao.Nóhơnhẳnhồ quangvà tiađiện độnhạycao,màcòncóđộổn định (4).Tuycónhiệtđộcaonhưngsựkíchthíchphổphátxạtrongnguồnnănglượng nàylạirất êm dịu.Nó tươngtựnhưsựkíchthíchphổtrongngọnlửađènkhí (5) Vớinguồnnănglượngnày,ngườita cóthểđịnhlượngđượcđồngthờinhiều nguyêntốmộtlúc,nêntốcđộphântíchrấtcao(từ40-120mẫu/giờ).Mặtkhác,khi dùngnguồnnănglượngICP,vùngtuyếntínhcủaphươngphápđịnhlượnglàrấtrộng (từ1- 10.000lần) (6).Ítxuấthiệnảnhhưởngcủachấtnền(matrixeffect) 3.1.2 Cấutạocủahệthống ICP Vềnguyêntắc,hệthốngthiếtbị đểtạoranguồnnănglượngICPgồm2 phận chính:máyphátcaotầnHF, phận nguyêntử h ó a m ẫ u * MáyphátcaotầnHF Cácmáynàylàmviệcởtầnsốrấtcaonhưngphổbiếnlàởhaitầnsố27,12MHZ và450MHZ.Trongđómáytrungtầnsố27,12MHZđượcsửdụngnhiềuhơn.Đólà sóngmangrađiô.MáyphátcaotầnHFcónhiệmvụ nănglượngchocuộncảmcaotần tầnsố pháttầnsốcaođểcungcấp đầumiệngđènnguyêntửhóamẫu,tạora plasma nhiệtđộcaochosựhóahơimẫu,nguyêntửhóavàkíchthíchphổ * Bộphậnnguyêntửhóamẫu Bộ phận baogồmbộ phântạosolkhímẫuvàđènnguyêntửhóamẫu Bộ phận tạo thể sol khí mẫu có nhiệm vụ hút dung dịch mẫu phân tích tạo sol khí theo cách: kĩ thuật phun khí mao dẫn kĩ thuật siêu âm Trong kĩ thuật này, kỹ thuật phun khí mao dẫn dùng phổ biến Nhưng dung dịch có nồng độ chất 2% kỹ thuật không tốt Trong trường hợp này, kỹ thuật siêu âm tốt Không thế, kỹ thuật siêu âm cho kết nhạy kỹ thuật phun khí mao dẫn từ 3-5 lần Hiện kỹ thuật dùng trang thiết bị đắt Do đó, phân tích người ta thường chuẩn bị dung dịch mẫu có nồng độ 2%, hay lớn 2% Hệ đèn nguyên tử hóa mẫu đượcchếtạobằngthạchanhchịunhiệt.Nógồmbaốnglồngvào nhau,gắnchắcvàonhauởphầnđáy,vàmỗiốngđềucóđườngdẫnkhívào(hình vẽ) 5 Trongđó,ốngtrongcùnglà mang;ốngthứhailà mộtốngmaodẫnđểdẫnmẫuvàoplasmanhờkhí ốngđểtạorakhíplasma.Cònốngthứbalàốngtạokhílàmlạnh chođènnguyêntửhóa.Phíangoàiốngthứbavàngayở đầucócuộncảmcaotầnbằng đồng.CuộncảmnàyđượcnốivớimáyphátcaotẩnHFvàluônđượclàmlạnhbằng dòngnướcchảyquakhilàmviệc.Đồngthờichínhcôngsuấtlàmviệccủacuộncảm nàysẽquyếtđịnhnhiệtđộcủaplasmakíchthíchphổ.Nguồn plasmaICPlàcáckhítrơnhưargon,heli,nitơ.Trongđó khí khíargon dùng cho tinh khiết (>99,99%)làưuviệtnhất.Khí có thành phần làm nhiệm vụ: -Khímang mẫu:thường dùng từ 0,8-1,2lít/phút -Khíplasma:6-8lít/phút -Khílàmlạnh:5-8lít/phút Và tổng loại khí nhỏ 16 lít/phút lớn 18 lít/phút.Nhưngngàynay,ngườitacảitiếnvàdùngloạimini- ICPnênchỉcầnđến1/3 lượngkhísovớiloạithôngthườngđãnêu 3.1.3 SựkíchthíchphổpháttrongplasmaICP KhitađóngmạchđiệncủamáyphátcaotầnHFthìcuộncảmAởđầuđènsẽ xuấthiệntứckhắcdòngđiệncaotầncảmứngcónănglượnglớn.Nănglượngnày đượcquyếtđịnhbởicácthôngsốcủamáyphátHFđãđượcchọn.Đồngthờitialửaở K cũngđượcbật,hỗnhợpkhívàmẫuđượcđốtcháy,plasmanhiệtđộcaoxuấthiện, nghĩalàngọnlừahìnhthành.Trongngọnlửanhiệtđộ caonày,trướchếtdungmôibay hơi(ởphầntrong,phầntốicủangọnlửa),đểlạichấtmẫuởdạnghạtbộtmịn.Rồicác 6 bộtmẫunàybịnungnóng,nóngchảy,đượchóahơi,phânli,bịnguyêntửhóavàIon hóađểtạoratrongplasmacóđủphântử,nguyêntử,Ion,điệntửởtrạngtháikhí Trongđóchủyếulà cácnguyêntử,Ionvàđiệntử.Sauđócácphầntửkhínàycótrong plasmasẽbịkíchthíchvàsinhraphổphátxạ.Bảnchấtsựkíchthíchphổởđâylàsự kíchthíchnhiệt,nógiốngnhưsựkíchthíchphổphátxạtrongngọnlửađènkhí.Nhưngvìplasma cónhiệtđộcao(nănglượnglớn)nênhiệusuấtnguyêntử thíchphổcaovàphổcủanguồnnănglượngnàyvớicáckim hóavàkích loạikiềmvà kiềmthổ chủ yếulàphổcủacácIonbậc1.CơchếcủaquátrìnhtrongplasmaICPcóthểtómtắt theosơđồsau: HF:Máyphátcaotần;Pm:Hệthốngnguyêntửhóamẫu;L: Thấukính;T: Khe sáng;G:Cáchtử;PM:Hệnhânquangđiện;>>:Hệđiệntử;Mr:Máytính;Sig:Bộchỉ thịkếtquảđo;AB:Cungmặtphẳngtiêu;M1,M2:cácgươngchuẩntrựcvàhộitụ Trướchếtlàdungmôibayhơi,đểlạicáchạtbộtmẫu.Tiếptheolàbộtmẫubị nungnóng,nóngchảy.Sauđó làcácquátrìnhnhiệthóacủachấtmẫuxảyratheotính chấtcủanó 7 3.2.Phần - Máyquangphổđểthu,phânlivàghilạiphổphátxạcủamẫuphântích theovùngphổtamongmuốn 3.2.1 Nguyêntắccấutạocủamáyquangphổphátxạ Máyquangphổlàmộtdụngcụ dùngđểthu,phânlivàghilạiphổcủamộtvùng phổquanghọcnhấtđịnh.Vùngphổnàylàmộtđãiphổcủavậtmẫunghiêncứutừ sóngngắnđếnsóngdài.Tùytheobộphậndùngđểphânliánhsángtrongmáydựa theohiệntượngvậtlí nào(khúcxạhaynhiễuxạ)màngườitachiacácmáyquangphổ thànhhailoại (1).Máyquangphổlăngkính.Đólànhữngmáyquangphổmàhệtánsắccủa chúngđượcchếtạotừ1hay2hoặc3lăngkính.Sựphânliánhsángởđâydựatheohiệntượngkhúc xạcủaánhsángquahaimôitrườngcóchiếtsuấtkhácnhau(không khívàthủytinhhaykhôngkhívàthạchanh) (2).Máyquangphổcáchtử.Lànhữngmáyquangphổmàhệtánsắclàmộtcách tửphẳnghaylõmphảnxạ.Bảnchấtcủasựtánsắcánhsángởđâylàsựnhiễuxạcủa tiasángquacáckhehẹp Tuycó2loạimáyquangphổkhácnhau,nhưngvềnguyêntắccấutạothìđều nhưnhau,đềugồm3phầnchính.Đólàhệchuẩntrực,hệphânlivàhệhộitụchùm sáng (1) Hệchuẩntrựcvàphầnđầucủamáyquangphổ.Nógồmmộthaymộthệ thốngthấukínhghépvớinhauhayhệgươnghộitụ sángvàcóthểđiềuchỉnhđược)đặtở mộtkhehẹp(khevàocủachùm tiêucựcủahệthấukínhnày.Hệchuẩntrựccó nhiệmvụnhậnvàtạorachùmsángsongsongđểhướngvàohệtánsắcđểphânli thànhphổ (2).Hệtánsắc.Đólàmộthệthốnglăngkínhhaymộttấmcáchtử.Hệnàycó nhiệmvụphânli (tánsắc)chùmsángđasắcthànhcáctiađơnsắc,tứclàphânli nguồnsángphứctạpnhiềubướcsóngkhácnhauthànhmộtdảiphổcủachúngtheo từngsóngriêngbiệtlệchđinhữnggóckhácnhau.Nếuhệtánsắcđượcchếtạobằng lăngkínhthìchúngtacómáyquangphổlăngkính.Vàngượclại,nếuhệtánsắclà cómáyquangphổcáchtử.Trongmáylăngkính,tiasóngngắnsẽbị cáchtửta lệch nhiều,sóngdàilệchít,còntrongmáycáchtửthìngượclại (3) Hệbuồngảnh.Đólàmộthệthốngthấukínhhaymộthệgươnghộitụ mặtphẳngtiêucủacácchùmsáng.Hệnàycónhiệmvụhộitụcáctiasángcócùng 8 vàmột bướcsóngsaukhiđiquahệphânlilạivớinhautạoraảnhcủakhemáytrênmặt phẳngtiêu.Đóchínhlàcácvạchphổ 9 10 10 Phần2.Máyquangphổđểthu,phânlivàghiphổphátxạcủamẫu Phần3.Hệthốngtrangbịđểquansátđịnhtínhvàđịnhlượng Trongphântíchđịnhtính,khiquansátkhôngthấyvạchphổphátxạđặctrưng củamộtnguyêntốởtrongphổcủamẫuphântích,điềuđócóthểxảyrahaikhảnăng: (1)làhoàntoànthựctếkhôngcónguyêntố đóởtrongmẫuphântích,(2)là nguyêntốđócótrongmẫuphântích,nhưngnồngđộcủanónhỏhơnđộnhạyphát hiệncủaphươngphápphântích.Vìthếkhôngxuấthiệnvạchphổphátxạđặctrưng củanó Vídụ:Nếudùng2 loạinguồnHồ quang vàICPđểkíchthíchphổphátxạthì: +VớinguồnHQ:2vạchCuđãnêuởtrênxuấthiệnởnồngđộC>0,0004% + Với nguồn ICP: Cũng vạch Cu này, xuất nồng độ C >0,00004%.Dođóviệckếtluậnkếtquảphântíchphảitheophươngphápphântíchvà cácđiềukiệntrangbịđãdùngđểthughiphổcủamẫuphântíchvàđộnhạycủa phươngphápđãsửdụng Đólàhiệntượngthựctế,songngườitathườnghayquyướcvàcoinhưlàkhông cónguyêntố trongmẫuphântích,khikhôngtìmđượccácvạchđặctrưng(2 vạch phổ)củanguyêntốđótrongphổphátxạcủamẫuphântích,theokĩthuậtđãdùngđể địnhtính Vạchchứngminhđịnhtínhvàcáchchọn Muốnxácnhậnsựcómặthaykhôngcómặtcủamộtnguyêntố nàođótrongmẫu phântích,ngườitaphảitìmmộtsốvạchphổđặctrưngcủanguyêntố đótrongphổcủa mẫuphântíchxemcóhaykhông,đểtừđómàkếtluậncónóhaykhôngcónótrong mẫuphântích.Nhữngvạchphổđặctrưngđượcchọnđó đượcgọilà vạchchứngminh củanguyêntốấy.Nóichung,đểpháthiệnmộtnguyêntốđạtkếtquảchínhxácvà chắcchắn,ngườita phảichọnítnhấthaivạchchứngminhkhiquansátphổcủamẫu phântích.Cácvạchphổnàyphảithỏamãnmộtsốđiềukiệnsauđây: (1).Nhữngvạchphổnàyphảirõràngvàkhôngtrùnglẫnvớicácvạchcủanguyên tốkhác,nhấtlànguyêntốnồngđộlớn (2) Nóphảilà nhữngvạchphổnhạy,đểcóthểpháthiệnđượccácnguyêntố máuvớinồngđộnhỏ(phântíchlượngvết) (3).Việcchọncácvạchphổchứngminhchomộtnguyêntốphảixuấtpháttừ nguồnnănglượngđãdùngđểkíchthíchphổcủamẫuphântích,vìtrongnguồnkíchthíchcónăn glượngthấpthìphổcủanguyêntử chủyếuvàvạchnguyêntửcủanó thườnglànhữngvạchnhạy.Ngượclại,trongnguồnkíchthíchgiầunănglượng(ICP) 18 8 thìphổcủaIon chủyếu.Chonênphảitùythuộcvàonguồnnănglượngđã dùngđể kíchthíchphổmàchọnvạchchứngminhlàvạchnguyêntửhayvạchIonchophùhợp (4).Phảicăncứvàomáyquangphổcóthểthu,phânlivàghiđượctrongvùng sóngnàomàchọnvạchchứngminhchomộtnguyêntốnhấtđịnh.Vídụđểchứng minhNa,nếuphổmẫuđượcghitrênmáyQ-24(vùngphổ200-400nàothìtaphải chọnhaivạchNa330,30vàNa330,27nm.Ngượclại, tinh(vùngphổ360-780nm.),thì nếughitrênmáylăngkínhthủy lạiphảichọnhaivạchNa589,60và589,00nm.Nếu dùngmáycáchtửPGS-2(vùngphổ200-1100nm)thìchọn4vạchtrênđềuđược Độnhạyphổvàkhảnăngpháthiện Trongphântíchquangphổphátxạnguyêntửngườita thườngsửdụnghaikhái niệmvềđộnhạy.Đólàđộnhạytuyệtđốivàđộnhạytươngđốiđểxemxéthayđánh giákhảnăngphântíchcủamộtphươngpháp Độnhạytuyệtđối(còngọilàđộnhạykhốilượng) Độnhạytuyệtđốilàlượnggamnhỏnhấtcủamộtnguyêntốcầnphảiđưavào kíchthíchphổtrongplasmađểcònpháthiệnđượcít nhấthaivạchphổđặctrưngcủa nguyêntố ấytrongmộtđiềukiệnnhấtđịnhđãchọn,nghĩalàcònchứngminhđược nguyêntốấy Vídụ,chỉcóthểpháthiệnđượccácnguyêntố: +Pbkhitrongplasmahồquangđểkíchthíchphổphảicó0,000007gPb +Alkhitrongplasmahồquangđểkíchthíchphổphảicó0,0000055gAl CònởcácgiátrịnhỏhơnthìkhôngthểpháthiệnđượcPbvàAl.Cácgiátrị (lượnggam)0,000007gvà0,0000055gđượcgọilàđộnhạytuyệtđốicủaPbvàAl trongphépphântíchđó.Nhưvậy,mỗinguyêntố khácnhaucóđộnhạytuyệtđốikhác nhauvàphụthuộcvàomỗinguyêntố,cácđiềukiệnkíchthíchvàghiphổcủamẫu Độnhạytươngđối(còngọilàđộnhạynồngđộ) Độnhạytươngđốilà nồngđộnhỏnhấtcủamộtnguyêntốphảicó ởtrongmẫu phântíchđểcòncóthểpháthiệnđượcítnhấthaivạchphổđặctrưngcủanó,trong cácđiềukiệnthựcnghiệmnhấtđịnhđãchọn.Cònnếunhỏhơnnồngđộđóthìta khôngthểtìmđượcmộtvạchđặctrưngnàocủanótrongphổcủamẫuphântích.Ví dụ:Đểpháthiệnđượchaivạchphổđặctrưngcủacácnguyêntố sautrongnguồnhồ quang,phảicó: +Pbvớinồngđộtrongmẫulà=>0,0008% +Alvớinồngđộtrongmẫulà=>0,0004% +Cuvớinồngđộtrongmẫulà=>0,0005% 19 9 Cácgiátrị0,0008;0,0004;0,0005%đượcgọilàđộnhạytươngđốicủaPb,Al trongphépphântíchnày.Đó vàCu lànồngđộnhỏnhấtđểcònpháthiệnđượccác nguyêntốđótheo2vạchphổphátxạcủanótrongmộtđiềukiệnnhấtđịnhđãchọn Cũngnhưkháiniệmtrên,mỗinguyêntốkhácnhaucũngcóđộnhạytươngđối khácnhau.Nóichung,cácnguyêntốcóít vạchphổthườngcóđộnhạycao Trongphântíchngườitahaydùngkháiniệmđộnhạytươngđốivàchỉđôikhicần thiếtmớidùngkháiniệmđộnhạytuyệtđối,vìdùngkháiniệmđộnhạynồngđộchúng dễsosánhđộnhạycủacácnguyêntố ta vớinhauhơn.Nhưvậy,khảnăngchứngminh củamộtnguyêntốphụthuộcvàođộnhạyphổcủanguyêntốđó.Nguyêntố nàocàng nhạyphổthìcàngcóthểpháthiệnđượcnóngayởnồngđộrấtnhỏ(tấtnhiênlànồng độnàyphảicònlớnhơnđộnhạytươngđối) Ngoàiđộ nhạyphổcủamộtnguyêntố,khảnăngchứngminhcủanguyêntố phụthuộcvàomộtsốyếutốkhác,như: +Cácđiềukiệnthựcnghiệmđểhóahơi,nguyêntửhóamẫu,kíchthíchcác nguyêntốvàđiềukiệntrangbịghiđophổcủamẫuphântích +Chấtlượngcủahệthốngquanghọccủamáyquangphổ; +Cấutạo,thànhphầnvậtlívàhóahọccủamẫuphântích; +Môitrườngkíchthíchphổ; +Trạngtháitồntạicủanguyêntốtrongmẫu; +Chấtphụgiathêmvàomẫuphântích Nhưngtrongmộtđiềukiệnthí nghiệmnhấtđịnhphùhợpđã đượcchọn,vớihệ thốngtrangbịnhưnhauvàcùngmộtloạimẫu,thìkhảnăngchứngminhcủamộtnguyêntốchỉcò nphụthuộcvàođộnhạyphổcủanguyêntố phântíchvàtrangbịthu nhậnphổmàthôi Vìthếmuốnđánhgiá,sosánhkhảnăngchứngminhcủamộtnguyêntố bằngphổ phátxạnguyêntử,chúngtaphảinghiêncứuchúngtrongnhữngđiềukiệnnhấtđịnh nhưnhauvàphùhợp,nhưnguồnnănglượngđểhóahơi,nguyêntử hóavàkíchthích phổ,cũngnhưcácđiềukiệnghiphổcủachúng Sựtrùngvạchvàcáchloạitrừ Phổphátxạcủamộtnguyêntố thườngcó rấtnhiềuvạch,cókhiđếnhàngngàn vạch.Cácvạchnàyphânbốtừvùngsóngngắnđếnsóngdàicủadảiphổquanghọc (190- 1100nm).Nguyêntốnàocócấutạolớpvỏđiệntửcàngphứctạp,nhấtlàsốđiện tửhóatrịcàngnhiều,thìphổphátxạcủachúngcàngcónhiềuvạch,vídụnhưFe.Vì 20 0 thế,phổphátxạcủamẫuphântích,nhấtlà cácmẫuđakim loại,thìphổphátxạcủanó tấtnhiêncũngcónhiềuvạch.Trongdảiphổđótấtnhiêncó thểcóhainguyêntố khác nhau,nhưngchúnglạicóthểphátratiabứcxạcùngđộdàisóng,hoặckhácnhau khôngđến0,01nm.Trongtrườnghợpnàyvạchphổcủahainguyêntốđólàtrùng nhauhoàntoànhoặclàchồnglênnhaumộtphần,nghĩalàcóhiệntượngtrùngvạch, hiệntượngquấyrốivàchenlấncủacácvạchphổcủacácnguyêntốvớinhau Vạchphổtrùng Vạchphổtrùnglà cácvạchphổcủacácnguyêntố khácnhau,nhưngcócùngmột giátrịđộdàisóng.Vìthếtrênkínhảnhtachỉthấycómộtvạchduynhất.Vídụvạch La412,323nm trùngvớivạchphổEr412,823nm (khôngnhạy).Nênkhiđịnhtính khôngđượcchọnvạchLa412,323nmđểchứngminhnguyêntố La,mặcdầuđólà vạchnhạycủaLa Vạchquấyrốivàchenlấn Vạchquấyrốivàchenlấnlàvạchphổcủacácnguyêntốkhácnhau,nhưng chúngcóđộđàisóngxấpxỉbằngnhaumàmáyquangphổkhôngphângiảiđược thànhcácvạchriêngrẽ.Vìthếtrênkínhảnhhaivạchphổnàynằmkềnhauvà phầnchồnglênnhau.Dođó khiquansátta có cũngchỉthấycómộtvạchrộng.Songcó trườnghợphaivạchcóthểtáchrađượcởnồngđộnhỏcủacảhainguyêntố,nhưng khimộttronghainguyêntốcónồngđộlớn,tấtnhiênlàvạchcủanguyêntốcónồng độlớnsẽlấnátvạchcủanguyêntốcónồngđộnhỏ.Đólàsựquấyrốivàchenlấncủa cácvạchphổcủacácnguyêntố.Vìthế,đểchứngminhđịnhtínhmộtnguyêntốchúng tacũngphảiloạitrừnhữngvạchphổcóhiệntượngđó Phổđám Bêncạnhsựtrùngvạchvàsựquấyrối củacácvạchphổcủacácnguyêntố khác nhau,thìphổđámcủacácphântửvànhómphântửcũnglàmộtyếutốgâykhókhăn chophépphântíchđịnhtính,vìtrongnhiềutrườnghợpthìphổđámcủacácphầntử chelấpmấtcácvạchđặctrưngcủacácnguyêntốkhác.Điềunàythểhiệnrấtrõ vùngkhảkiến(380-780 nm),nếutakíchthíchphổcủamẫuphântíchtrongmôi trườngkhôngkhí,haytrongcácmáyquangphổcóđộphângiảikhôngđủlớn 21 1 Đólànhữngkhảnăngcóthểxảyrakhiquansátbấtkìmộtbảngvạchphổnào củacácnguyêntốhóahọc.Songkhôngphảivìthếmàkhôngchứngminhđịnhtính đượcmộtnguyêntốtheophổphátxạcủanó.Bằngthựctế,ngàynayngườitađãcó nhiềucáchkhácnhauđểloạitrừcácyếutốảnhhưởngđó.Vídụ:Trongđiềukiệnkíchthíchphổth ôngthườngthì tất nhiênkhôngthểxuấthiệncácvạchphổ củacácchấtkhí nhưoxy,halogen,nitơ, Hoặckhiphântíchcácmẫuthôngthườngtấtnhiênkhông thểcókhảnăngtrùngvạchvớicácnguyêntốphóngxạ,đấthiếm,nguyêntốquý, Mặtkháccănc ứvàocườngđộcủacácvạchphổhaynồngđộxuấthiệncủacácvạch phổkhácnhaucủacácnguyêntố,chúngtacũngcóthểdựđoánđượctrongđiềukiện cụthểđóthìvạchphổđócóxuấthiệnhaykhông,nghĩalàtrongmỗitrườnghợpcụ thểcầnphảiluônluônchúýđếnnhữngkhảnăngtrùngvạch,sựquấyrốivàchenlấn củacácvạchphổvớinhau.Songcũngtừ cáctrườnghợpcụ thểđó màtìm cáchkhắc phụcchophùhợp 22 2 3.2 Phươngphápphântíchđịnhtính Mụcđíchcủaphântíchquangphổphátxạđịnhtínhlàpháthiệncácnguyêntố, chủyếulàcáckimloạitrongcácmẫuphântích,nógồmcóhailoạiyêucầu,dođó cũngcó2kiểuđịnhtính: (1).Phântíchđịnhtínhtừngphầnvà (2).Phântíchđịnhtínhtoàndiện Phântíchđịnhtính(ĐT)từngphầntứclàkiểmtraxemtrongmẫuphântíchcó chứanhữngnguyêntốmàngườitacầnquantnmđếnhaykhông,còncácnguyêntố khácthìkhôngcầnbiếtđến.Vídụngườiđưamẫuyêucầutìmxemtrongmẫunàycó Pbhaykhông? ĐâylàphântíchĐTtừngphần,vìchỉcầntìmnguyêntốPbtrongmẫu.-Ngược lại,phântíchđịnhtínhtoàndiệnlà nhiêunguyêntố phảixácđịnhxemtrongmẫuphântíchchứabao cảthảy.Vídụngườiđưamẫuyêucầutìmxemtrongmẫunàycóbao nhiêukimloạicảthảy?ĐâylàphântíchĐTtoàndiện Chínhtừthựctếđómàngườitacũngcómộtsốcáchquansátđịnhtínhkhác nhau,dựatheophổphátxạcủamẫu 3.2.1 Phươngphápquansáttrựctiếptrênmànảnh Nguyêntắc củaphươngphápnàylà trênmànảnhcủamáyquangphổ(mặtphẳng tiêu)ngườitađặtmộtmàngmờ,trênmàngmờnàycóđánhdấuvịtrícácvạchđặc trưngcủamộtsốnguyêntốnhấtđịnh.Đồngthờibốtrímộthệthốngthấukínhlúp phóngđạiđểquansáttrựctiếpmànảnhđó Nhưvậy,muốnđịnhtínhmộtmẫunàođó,ta thuphổcủamẫuphântích,khikích thíchchúngbằngmộtnguồnnănglượngphùhợpvàquansátphổmộtcáchtrựctiếp trênmànảnhcủamáynhờhệthốngkínhlúpphóngđại Khiđódựatheocácvạchphổđặctrưngđãđánhdấutrênmàngmờmàkếtluận cómặthaykhôngcómặtnguyêntốđótrongmẫuphântích Phươngphápnàynhanh,đơngiản.Nhưngchỉgiớihạntrongnhữngmẫuđơn giảnvànhữngnguyêntốcầnphântíchđãcóđánhdấucácvạchphổđặctrưngcủanó trênmàngmờcủamáyquangphổ Nóchủyếuphụcvụchophântíchluyệnkim,đểkiểmtranhanhmộtvàinguyên tố cầnthiết,nhưMn,Cr,Si,C,Al, Vàcũngvìthếmàcómộtloạimáyquangphổ 23 3 chuyêndụngchomụcđíchnày.ĐólàcácloạimáyStyloscop.Máyquangphổnày phụcvụchonộidungphântíchđịnhtínhtừngphầncủangànhluyệnkimlàchủyếu 3.2.2 Phươngphápsosánhphổ Đâylàphươngphápđơngiản,chínhxác,nhưngcũngchỉphụcvụ chomụcđích phântíchđịnhtínhtừngphần Nguyêntắccủaphươngphápnàylà:MuốnđịnhtínhmộtnguyêntốXnàođó,chúngtaphảighip hổcủanguyêntố Xnguyênchấtkềvớiphổcủamẫuphântích.Rồi tìmmộtnhómvạchđặctrưngcủanguyêntốXtrongmẫunguyênchấtvàsosánh nhómvạchphổđóvớiphổcủamẫuphântíchxemcónhữngvạchphổđặctrưngđó haykhôngtrongphổcủamẫuphântích Trêncơsở đómàkếtluậncómặthaykhôngcómặtcủanguyêntố X phântích.Phươngphápnàytuyđơngiản,nhưngvớimỗinguyêntố ghimộtphổcủanguyêntốnguyênchất.Vì trongmẫu cầntìmtalạiphải thếchẳngnhữngtốnkémkínhảnh,điệncựcvà thờigian,mànhiềukhicòn khôngcócủanguyêntốXtinhkhiếtđóđểlàmphổsosánh.Dođónócũngbịhạnchế vàkhôngđượcứngdụngnhiềutrongthựctế 3.2.3 Phươngphápphổchuẩn(Dùngbảnatlas) PhổchuẩnhaycòngọilàbảnatlasphổlàcácbảngvạchphổcủaFetheomột máyquangphổnhấtđịnh.Nóđượcxemnhưlàmộtthangđộdàisóngphụcvụcho việcđánhdấuvịtrícácvạchphổđặctrưngcủacácnguyêntố.Nócócấutạogồm2 phần Phầntrênlà mộtdãycácvạchphổcủaFe trongmộtvùngphổnhấtđịnhcủamáy quangphổ.Phầndưới,tứclàkềvớiphổcủaFe,làvịtrícácvạchphổđặctrưngcủa cácnguyêntốkhácvàtrêncùnglàthangsốsóng Nhưvậy,muốnđịnhtínhmộtmẫunàođó,ta cầnphảighiphổcủaFevà kềđó ghiphổcủamẫuphântích Sauđónhờmáychiếuphổvàbảnatlastacóthểnhậnbiếtđượctrongmẫuphân tíchcóchứanhữngnguyêntốnàokhiquansátphổcủamẫuphântíchtheocácvạch phổđặctrưngcủatừngnguyêntố,bằngcáchđemphổcủaFetrênkínhảnhlàmtrùng vớiphổcủaFetrênbảnatlas 24 4 Vìthế,đểđịnhtínhbaogiờcũngphảighiphổtheotừngcặp,mộtphổcủaFevà kềđólàphổcủamẫuphântích,nghĩalàcóbaonhiêumẫuphântíchthìcóbấynhiêu cặpphổtươngứng Phươngphápnàyphùhợpchocả haimụcđíchphântíchđịnhtínhtừngphầnvà địnhtínhtoàndiện.Nhưngmỗimáyquangphổcầnphảicómộtbộatlashoànchỉnh chonóđốivớitấtcảmọinguyêntốcầnnghiêncứu Vìthếngàynayhầuhếtcácphòngthínghiệmchỉdùngphươngphápnàychocả haimụcđíchphântíchđịnhtính.Cáchãngbánmáyquangphổcũngđãcungcấpđủ cácbảngatlatschocácmáycủahọ Phân tích phổ phát xạ định lượng 4.1.Nguyêntắcchung Phươngphápphântíchquangphổphátxạnguyêntửđịnhlượngdựatrêncơsở giữanồngđộcủanguyêntố cầnphảixácđịnhvàcườngđộcủavạchphổphátxạdonó phátra,khibịkíchthíchtrongnhữngđiềukiệnthíchhợp,cómốiliênhệtuyếntínhvàđơntrịtheo hàmsố Iλ=f(C) (1) TrongmộtgiớihạnnhấtđịnhcủanồngđộCcủanguyêntốphântích,trongđóIλ làcườngđộcủavạchphổphátxạcủanguyêntốđó,cònClànồngđộcủanguyêntố đótrongmẫuphântích Bảnglíthuyếtvàthựcnghiệmngườitađãtìmđượcmốiliênhệđóvàđượcmôtả theophươngtrìnhLômaskin-Schraibơ: I =a.Cb λ (2) 4.2 Phương pháp phân tích định lượng 4.2.1Phươngphápđườngchuẩn Phươngphápđườngchuẩndựatheophươngtrìnhcơbảncủaphépđophổphát xạ: I=a.Cb(a)hay S=γ.b.logC+k(b) Nhưvậy,muốnxácđịnhnồngđộCxcủamộtnguyêntố Xtrongmộtmẫunàođó, trướchếtchúngtaphảichuẩnbịmộtdãymẫuđầucóchứanguyêntốXvớinồngđộ C1,C2,Ca,C4,… VàCxtrongcùngmộtđiềukiệnnhưcácmẫuphântích.Songđểdựng1đườngchuẩn,trongthực 25 5 nghiệm,ítnhấtcầnbamẫuđầu.Vìthếphươngphápnàygọilà phươngphápbamẫuđầu,tứclàsốmẫuđầucần thiếtđểdựngmộtđườngchuẩn.Nhưngtrongthựctế,ngườitahaydùng5mẫuđầu, cũngvìthếphươngphápnàyđượcgọimộttênchunglàphươngphápđườngchuẩn Saukhichuẩnbịxongcácmẫuđầuvàmẫuphântích,tiếnhànhhóahơi,nguyên tửhóa,kíchthíchphổ,ghiphổcủacácmẫuđótheonhữngđiềukiệnphùhợpđã đượcchọn.TiếpđóchọnmộtcặpvạchphântíchđểđođộđenShaychọnvạchphântíchđểđocườ ngđộIλtheomộttronghaiphươngtrìnhcơbảntrêntùythuộcvàohệthống trangbịcủaphòngthínghiệm.TínhcácgiátrịtrungbìnhcủacườngđộvạchphổIλ hayđộđen∆Stươngứngvớitừngnồngđộ 4.2.2Phươngphápđồthịchuẩnkhôngđổi Nguyêntắccủaphươngphápnàylàmuốnxácđịnhmộtnguyêntốnàođó,trước hếtngườitacũngphảidựngmộtđườngchuẩnnhưtrongphươngphápbamẫuđầu Đườngchuẩnnàyđượcgọilà đườngchuẩncố định(đườngchuẩnkhôngđổi).Nhưngcókháclàphổcủacácmẫuđầuđểdựngđườngchuẩnđượ cghitrênmộtkính ảnhriêng,gọilàkínhảnhcơ sở;cònphổcủacácmẫuphântíchlạiđượcghi trênmột kínhảnhkhác,kínhảnhthứhai-kínhảnhphântích.Nhưvậy,muốnxácđịnhđược nồngđộCxchưabiết,taphảichuyểncácgiátrị∆Sxltươngứngđóvềcácgiátrị∆Sxo củakínhảnhcơsởthìmớichiếulênđồthịchuẩnđểxácđịnhCxhayloaCxđược.Đểgiảiquyếtvấn đềnàyngườitacóhaicáchkhácnhau: -Cáchthứnhất:Xácđịnhhệsốchuyểnktheocôngthức: Sxo=k.Sxl Ởđâykđượcgọilàhệsốchuyểncủagiátrịđộđencủavạchphổgiữahaikính ảnh(kínhảnhcơsởvàkínhảnhphântích)trongcùngmộtđiềukiệnthínghiệm 26 6 Muốnthếtrênkínhảnhphântíchtaghilạiphổcủamộtmẫuđầu,vídụnồngđộ Ca.Nhưthếtrênkínhảnhcơsởtađãcó∆Sxo-3, vàtrênkínhảnhphântíchtacũngcó∆Sxl3vàhệsốchuyểnksẽđượctínhtheocôngthức: ∆Sxo−3 ∆Sxl−3 =k Saukhicóhệsốktađemnónhânvớicácgiátrịđộđen∆Sxltrênkínhảnhphântíchtasẽthuđượccá cgiátrịđộđentươngứngtrênkínhảnhcơsởđãdựngđường chuẩn.BâygiờchỉchiếucácgiátrịđóvàođườngchuẩncốđịnhlàtìmđượcloaCx' RồitừđósuyraCx -Cáchthứhai:Từthựctếphântích khinghiên cứucácđường chuẩn người ta thấyrằng,trongcùngmộtđiềukiện thí nghiệm,đốivớimộtnguyêntốkhiđotrên cặp vạch phân tích, đường chuẩn dựngđượctừdãyphổcủacác mẫuđầughi lần khác loại kính ảnh,đềulànhữngđườngthẳngsongsong vớinhauhoặctrùngnhau,nghĩa làcácđườngđócócùnghệsốgóc Phươngphápđồ thịkhôngđổirấtphù hợpđốivới phépphântích hàngloạtmẫutừ ngàynàyquangàykhác,vìtrongmỗingàyphântíchchúngtakhôngphảighiphổlại củatoànbộ dãymẫu đầu,nên tiết kiệmđược thờigian,điệncực,mẫuchuẩnvà kínhảnh, nghĩa làcótínhkinhtếhơnphương pháp đườngchuẩn.Tuy thế, nhưngphươngpháp đường chuẩn(Ba mẫu đầu) hay phương phápđườngchuẩncố địnhđềugiốngnhauở chỗđềuphảichuẩnbịmộtdãymẫuđầucó đủđiềukiệncủamẫuđầutrongphépphân tíchquangphổđịnhlượng.Điềunàynhiều khôngthựchiện được.Đặcbiệt nhữngtrườnghợpmẫuphântíchcó thành phần phứctạp mà đượcchínhxác Vìthếcũngkhôngthểchuẩnbịđượcmộtdãymẫuđầucó đồngnhấtvớimẫuphântích.Đólà chưa thể biết thànhphầnhóahọcvà thựctếvàtrongnhữngtrườnghợpđó vậtlí thìảnh hưởngnguyêntốcơsởvànguyêntốthứbađếnkếtquảphântíchlàrấtrõ.Điềunày thểhiệnrõkhixácđịnhcácnguyêntố vi lượng.Lúcnàychúngtaphảihoặclàthayđổi nềncủamẫu(modifymatrix)nếucáchnàycóhiệuquả,haylàdùngphươngpháp thêmtiêuchuẩn Phươngphápnàyrấtthuậnlợikhiphântíchhàngloạtmẫucủacùngmộtđối tượng,vìchỉcầnmộtđườngchuẩnlàcóthểxácđịnhđượcrấtnhiềumẫucónồngđộ Cxchưabiết 27 7 Nhưngmẫuphântíchvàmẫuđầuphảighiphổtrongcùngmộtđiềukiệnvà cùngmộtkínhảnh.Vìthếnếuphântíchnhiềuđốitượngmàmỗiđốitượngchỉmột hoặchaimẫuthìtốnmẫuđầu,kínhảnh,thờigian, Đóchínhlàđiểmchưaưu việtcủa phươngphápnày.Vìthếxuấthiệnphươngphápđồthịkhôngđổi.Songtrongnhững điềukiệnnhấtđịnhthìnó cũngvẫnlà mộtphươngphápđượcứngdụngphổbiếnvàcó nhiềuưuviệt 4.2.3Phươngphápthêmtiêuchuẩn NguyêntắccủaphươngphápthêmlàmuốnxácđịnhmộtnguyêntốphântíchX nàođótrongmẫuphântích,ngườitadùngngaymẫuphântíchlàmnềnđểchuẩnbị mộtdãymẫuđầubằngcáchlấy mộtlượngchínhxácmẫuphântíchvà thêmvàođó nhữnglượngphùhợpvàtheotừngbậccủanguyêntốX.Nếugọimẫuphântíchcó nồngđộlàCxthìdãymẫuchuẩnđósẽlà: Chất Co C1 C2 C3 C4 C5 ChấtPTX Cx Cx Cx Cx Cx Cx X thêmvào ∆C1 ∆C1 ∆C1 ∆C1 ∆C1 Chấtkhác Nhưnhautấtcả ĐođượcIλ Io I1 I2 I3 I4 I5 HayđoSλ So S1 S2 S3 S4 S5 BảngDãychuẩncủaphươngphápthêm Trongđócácgiátrị∆C1,∆C2,∆C3,∆C4lànồngđộdượcthêmvàocủanguyêntố phântíchXdướidạngmộthợpchấtcódạngliênkếtphùhợpnhưtrongmẫuphântích vàtheocấpsốcộng Sauđócũngtiếnhànhghiphổcủadãymẫuđótheonhữngđiềukiệnphùhợp, chọnmộtcặpvạchđểđođộđenS haygiátrịcườngđộIctươngứng.Nhưvậyứngvới mỗinồngđộtacũngsẽcóđượcnhưtrongbảngtrên 28 8 Đếnđây chúngta dùngphươngphápngoạisuyđểxácđịnhnồngđộ Cxchưabiết trongmẫuphântích 29 9 5.Phântíchquangphổphátxạbánđịnhlượng Phươngphápphântíchquangphổbánđịnhlượnglà phépphântíchđánhgiágần đúnghàmlượng(nồngđộ)củamộtnguyêntốtrongmẫuphântíchdựatheosựquan sátvàsosánhđộđenShaycườngđộIMcủavạchphổphântích Phépphântíchquangphổbánđịnhlượngcónhiềuphươngphápkhácnhau.Songtrongcuốnsác hnàychỉnêuhaiphươngphápchínhcònđangđượcsửdụng nhiều 5.1Phươngphápsosánh Nguyêntắccủaphươngphápnàylàmuốnphântíchbánđịnhlượngmộtnguyên tốXnàođó,trướchếtphảichuẩnbịmộtdãymẫuđầucủanócónồngđộtừnhỏđếnlớn Vídụ:Dãymẫuđầu(mẫuchuẩn)cónồngđộcủanguyêntốphântíchXlàCl, C2,Ca,C4,C5,C8 ĐồngthờicũngchuẩnbịmẫuphântíchCx trongcùngđiềukiện.Sauđótiến hànhghiphổcủatấtcảdãymẫuđócùngmẫuphântíchtrongmộtđiềukiệnphùhợp đãđượcchọnchonguyêntốX Nhưngđểviệcquansátvàđánhgiádễdàngchúngtanênbốtríphổtheothứtự: Cl,Cx,C2,Cx,C3,Cx,C4,Cx,C5,… SaukhithuđượckínhảnhtachọnmộtvạchphântíchcủanguyêntốXvàso sánhcườngđộcủachúngtrêntấtcảcácnồngđộđểxemnồngđộCxnằmtrongkhoảngnàocủacá cmẫuđầu Nếuđộ đenS, haycườngđộ củavạchđóởnồngđộC2 vàC3 củavạchphổphântích,taquansátnằmgiữađộ thìtanóinồngđộCx lớnhơnC2 đen nhưnglạinhỏhơn C3,nghĩalàtacóthểviết:C2[...]... tích quang phổ phát xạ 1.Đốitượngcủaphươngphápphântíchphổphátxạ Bêncạnhmụcđíchnghiêncứuvậtlí quangphổnguyêntử,phépđo phổphátxạ nguyêntửlàmộtphươngphápphântíchvậtlídựatrêntínhchấtphátxạcủanguyêntử ở trạngtháihơiđểxácđịnhthànhphầnhóahọccủacácnguyêntố,cácchấttrongmẫu phântích.Vìvậy trong hóa học nócótên “phântíchquangphổhóahọc”.Phươngphápnàyđượcsử dụngđểphântíchđịnhtínhvàđịnhlượngcácnguyêntốhóahọc,chủyếulàcáckim... hayvắngmặtcủamộtnguyêntốnàođótrongmẫuphântíchquaviệcquansátphổ phátxạcủamẫuphântích,vàtìmxemcó cácvạchphổđặctrưngcủanóhaykhông, nghĩalàdựavàocácvạchphổphátxạđặctrưngcủatừngnguyêntốđểnhậnbiết chúng.Đólànguyêntắccủaphươngphápphântíchquangphổphátxạđinhtính Từcơsởvậtlíđótacóthểkháiquátquátrìnhphântíchquangph phát xạ ịnhtínhgồmcácgiaiđoạnsauđây: (1) Cungcấpnănglượngđểhóahơi,nguyêntử hóamẫuphântíchtạorađámhơi nguyêntửtựdovàkíchthíchđámhơiđóphátraphổphátxạcủachúng... trongmẫuphântích 29 9 9 5.Phântíchquangphổphátxạbánđịnhlượng Phươngphápphântíchquangphổbánđịnhlượnglà phépphântíchđánhgiágần đúnghàmlượng(nồngđộ)củamộtnguyêntốtrongmẫuphântíchdựatheosựquan sátvàsosánhđộđenShaycườngđộIMcủavạchphổphântích Phépphântíchquangphổbánđịnhlượngcónhiềuphươngphápkhácnhau.Songtrongcuốnsác hnàychỉnêuhaiphươngphápchínhcònđangđượcsửdụng nhiều 5.1Phươngphápsosánh Nguyêntắccủaphươngphápnàylàmuốnphântíchbánđịnhlượngmộtnguyên... nguyêntửtựdovàkíchthíchđámhơiđóphátraphổphátxạcủachúng (2).Thuchùmsángphátxạđó,phânlivàghiphổphátxạcủamẫuphântích (3).Quansátphổthuđượccủamẫuphântíchtheocácvạchđặctrưngcủacác nguyêntốđểpháthiệnchúng Cácgiaiđoạnnàyđượcthựchiệnnhờmộthệthốngmáyquangphổphátxạ.Hệthốngmáynàycũ nggồmbaphầnchínhtươngứngvớibanhiệmvụđãnêutrên Phần1.Nguồnnănglượngđểhóahơi,nguyêntửhóavàkíchthíchđámhơi nguyêntửcủamẫuđếnphátxạ 17 7 7 Phần2.Máyquangphổđểthu,phânlivàghiphổphátxạcủamẫu... mộtsốnhượcđiểmvàhạnchế,nhưngphươngphápphântíchquang phổphátxạnguyêntử ngàycàngđượcpháttriểnvà ứngdụngrộngrãitrongnhiềulĩnh vựckhácnhauđểxácđịnhlượngvếtcácnguyêntốtrongcácđốitượngmẫukhác nhau.Đólàmộtphươngphápphântíchnhanh,cóđộchínhxácbảođảmvàđộnhạy khácao,đặcbiệtthíchhợpchophântíchđấthiếm,cácloạinước,khôngkhí, 16 6 6 3 Phân tích quang phổ phát xạ định tính 3.1 Nguyêntắcchung Khicungcấpnănglượngđểhóahơi,nguyêntửhóamẫu phântíchvàkíchthíchđámhơinguyêntửđóđiđếnphátxạthìchúngtasẽthuđược... Phần2.Máyquangphổđểthu,phânlivàghiphổphátxạcủamẫu Phần3.Hệthốngtrangbịđểquansátđịnhtínhvàđịnhlượng Trongphântíchđịnhtính,khiquansátkhôngthấyvạchphổphátxạđặctrưng củamộtnguyêntốởtrongphổcủamẫuphântích,điềuđócóthểxảyrahaikhảnăng: (1)làhoàntoànthựctếkhôngcónguyêntố đóởtrongmẫuphântích,(2)là nguyêntốđócótrongmẫuphântích,nhưngnồngđộcủanónhỏhơnđộnhạyphát hiệncủaphươngphápphântích.Vìthếkhôngxuấthiệnvạchphổphátxạđặctrưng củanó... phântíchvàkíchthíchđámhơinguyêntửđóđiđếnphátxạthìchúngtasẽthuđược phổphátxạcủamẫuphântích .Phổ ógồmbathànhphần: (1).PhổvạchcủanguyêntửvàIon, (2) .Phổ ámcủaphântửvànhómphântử, (3).Phổnềnliêntục.Trongbathànhphầnđó,thìphổvạchlàthànhphầnchínhđặctrưngchongu yên tửvàIonởtrạngtháihơitựdo,khichúngbịkíchthích,nghĩalàởtrạngtháihơi.Khi bịkíchthích,cácnguyêntửvàIonsẽphátramộtchùmbứcxạquanghọcgồmnhiều tiacóbướcsóngkhácnhaunằmtrongdảiphổquanghọc(190-1100nm)... chuyêndụngchomụcđíchnày.ĐólàcácloạimáyStyloscop.Máyquangphổnày phụcvụchonộidungphântíchđịnhtínhtừngphầncủangànhluyệnkimlàchủyếu 3.2.2 Phươngphápsosánhphổ Đâylàphươngphápđơngiản,chínhxác,nhưngcũngchỉphụcvụ chomụcđích phântíchđịnhtínhtừngphần Nguyêntắccủaphươngphápnàylà:MuốnđịnhtínhmộtnguyêntốXnàođó,chúngtaphảighip hổcủanguyêntố Xnguyênchấtkềvớiphổcủamẫuphântích.Rồi tìmmộtnhómvạchđặctrưngcủanguyêntốXtrongmẫunguyênchấtvàsosánh nhómvạchphổđóvớiphổcủamẫuphântíchxemcónhữngvạchphổđặctrưngđó... cầnphảighiphổcủaFevà kềđó là ghiphổcủamẫuphântích Sauđónhờmáychiếuphổvàbảnatlastacóthểnhậnbiếtđượctrongmẫuphân tíchcóchứanhữngnguyêntốnàokhiquansátphổcủamẫuphântíchtheocácvạch phổ ặctrưngcủatừngnguyêntố,bằngcáchđemphổcủaFetrênkínhảnhlàmtrùng vớiphổcủaFetrênbảnatlas 24 4 4 Vìthế,đểđịnhtínhbaogiờcũngphảighiphổtheotừngcặp,mộtphổcủaFevà kềđólàphổcủamẫuphântích,nghĩalàcóbaonhiêumẫuphântíchthìcóbấynhiêu cặpphổtươngứng... Phươngphápnàyphùhợpchocả haimụcđíchphântíchđịnhtínhtừngphầnvà địnhtínhtoàndiện.Nhưngmỗimáyquangphổcầnphảicómộtbộatlashoànchỉnh chonóđốivớitấtcảmọinguyêntốcầnnghiêncứu Vìthếngàynayhầuhếtcácphòngthínghiệmchỉdùngphươngphápnàychocả haimụcđíchphântíchđịnhtính.Cáchãngbánmáyquangphổcũngđãcungcấpđủ cácbảngatlatschocácmáycủahọ 4 Phân tích phổ phát xạ định lượng 4.1.Nguyêntắcchung Phươngphápphântíchquangphổphátxạnguyêntửđịnhlượngdựatrêncơsở