ON tập PHỔ NGUYEN tử 1

ÔN TẬP PHỔ NGUYÊN TỬ Câu 1: Tính số hạng nguyên tử? quy tắc chọn lựa? Quy tắc chọn lựa: Các bước chuyển phép  n có giá trị số nguyên  l= 1,  j= hay  1,  S= Câu 2: Các phương pháp cản nhiễu phổ hấp thu nguyên tử lửa? Cách khắc phục? Cản nhiễu dung dịch - Sự khác độ nhớt, sức căng mặt dung dịch ảnh hưởng tới - Tốc độ tiêm mẫu - Kích thước hạt - Độ nhạy Cách khắc phục - Đảm bảo dung dịch mẫu thực, mẫu chuẩn mẫu trắng có thành phần - Dùng phương pháp thêm chuẩn: Một lượng chất phân tích thêm vào dung dịch mẫu thực tạo cho dung dịch ảnh hưởng lên chất phân tích mẫu chất thêm chuẩn Cản nhiễu hóa học - Do nhiệt độ lửa không đủ để phân hủy hợp chất bền hóa học - Do tạo thành hợp chất MX khó bay - Do tạo thành M’X có dãi phổ rộng đặc trưng che lấp phổ M - Do suy giảm hiệu suất nguyên tử hóa MX Cách khắc phục - Thêm thuốc thử phóng thích Sr, La ( 0.1-1.0 %) để tạo thành M’X khó bay MX, giải phóng M khỏi MX - Dùng thuốc thử bảo vệ M EDTA, APDC, 8-hydroxyquinoline tạo MX’bền MX dễ bay - Dùng lửa có nhiệt độ cao Cản nhiễu ion hóa - Q trình ion hóa:M ↔ M+ + e - Tạo nhiều ion hơn, phải thêm nguyên tố dễ ion hóa vào dung dịch để cân ion hóa chuyển dịch ngược lại Vd: Ca Ca+ + e - Thêm 2000 - 5000 mg/L K K Ca K+ + e Ca+ + e Cản nhiễu đường - Sự hấp thu đường khơng phổ biến F-AAS trừ khi: + bước sóng phân tích < 250 nm + hàm lượng chất rắn hòa tan thêm vào >1 % + lượng chất phân tích < mg/L Cản nhiễu phổ - Do trình hấp xạ, phát xạ, tán xạ chất cản nhiễu mà phổ chúng bao phủ nằm kế cận phổ nguyên tố khảo sát - Các sản phẩm cháy lửa tạo dải phổ hấp xạ rộng làm giảm công suất tia sáng từ nguồn - Trong có chứa chất hữu dung môi hữu để hòa tan mẫu khơng đốt cháy hồn tồn gây tán xạ - Vd: phổ hấp xạ Ba 553nm bị che phủ có Ca lửa tạo CaOH có đỉnh hấp xạ 553.6nm Cách khắc phục - Phun mẫu trắng vào lửa - Thay đổi thông số nhiệt độ, tỷ số nhiên liệu/oxi hóa, thay lửa kk + C 2H2 N2O+ C2H2 - Giảm kích thước khe - Sử dụng bước sóng khác - Nếu biết nguồn gây cản nhiễu thêm chất vào dung dịch mẫu lẫn dung dịch chuẩn Chất gọi chất đệm xạ - Trong kỹ thuật lửa người ta loại cản nhiễu phổ phương pháp nguồn sáng liên tục Câu 3: Các phương pháp cản nhiễu lò graphite? Cách khắc phục? Có dạng nhiễu xảy AAS: • Nhiễu quang phổ - Do trình hấp thụ phát xạ tán xạ chất gây nhiễu mà phổ chúng bao phủ nằm kế cận phổ nguyên tố khảo sát tới mức máy đơn sắc phân biệt vạch phổ Do chồng lấn vạch hấp thu vạch phát xạ + Dạng cản nhiễu gặp +Xảy vạch cách < 0,01 nm Khắc phục cách - Chọn vạch phân tích phù hợp - Phương pháp thêm chuẩn Ví dụ: - Vạch Cd 228,802 nm gây cản nhiễu phổ vạch As 228,812 nm hầu hết quang phổ kế - Phổ phát xạ YO cản nhiễu đo khoảng bước sóng 590 nm-630 nm - Xác định Ba có mặt Ca Cả Ca Ba bị nguyên tử hóa đồng thời Ca (k) + chất oxy hóa → CaOH (k) CaOH (k) có dãi phổ hấp thụ phân tử rộng Độ hấp thu đo bị sai bao gồm tín hiệu khơng nguyên tử hóa CaOH (k) - Vạch V 308,211 nm cản nhiễu vạch hấp thụ Al 308,215 nm Khắc phục: sử dụng vạch 308,270 nm Al Cản nhiễu phổ hấp thụ tán xạ hạt rắn • Do có mặt hạt rắn nhỏ chưa bị hóa nguyên tử hóa: Dung dịch đậm đặc có chứa Ti, Zr, W tạo oxide hịu nhiệt khơng bị ngun tử hóa điều kiện • Sự đốt cháy khơng hồn tồn tạo hạt muội than (của nhiên liệu, mẫu chứa chất hữu cơ, dung mơi hữu để hòa tan mẫu) • Khắc phục : − Chọn chiều cao đèn − Thay đổi thông số nhiệt độ nguyên tử hóa − Thay đổi tỷ số oxidant/fuel để nhiên liệu cháy hoàn toàn Cản nhiễu phổ hấp thụ • Phụ thuộc vào vạch phổ đo vùng phổ • Vùng khả kiến ảnh hưởng mạnh vùng tử ngoại phổ vùng tử ngoại yếu • Phụ thuộc thành phần mẫu phân tích Khắc phục: Bổ − Đèn D2 : vùng tử ngoại − Đèn W : vùng khả kiến − Hiệu ứng Zeeman − Đèn HCL hoạt động chế độ: dòng cao dòng thấp • Nhiễu khơng quang phổ (nhiễu hóa học) - Các chất có mẫu tham gia q trình hóa học thời gian nguyên tử hóa cản trở ngun tử hóa chất phân tích - Cản nhiễu tạo thành hợp chất khó hóa - Sự có mặt anion lửa lò tạo thành hợp chất khó bay với cation phân tích Câu 4: Đặc điểm sàn đỡ L’vov? Sàn đỡ L’vov nhỏ graphite rắn hoạt hóa nhiệt, lồng vào ống graphite Sàn đỡ L'vov có cấu tạo − Dạng mặt cong − Dạng phẳng, có rảnh giữa, vùng rảnh chứa thể tích 50mL dung dịch, mẫu phân tích trãi bề mặt giúp hóa đồng tức Sàn đỡ đốt nóng chủ yếu xạ phát từ thành ống Chức L'vov : − Cách ly mẫu khỏi thành ống graphite cho phép nguyên tử hóa mẫu xảy tốt nhờ đốt nóng gián tiếp −Sự hóa nguyên tử hóa mẫu xảy sau ống có nhiệt độ ổn định Sử dụng sàn đỡ L'vov có đặc điểm : − Sự hóa mẫu vào khí có nhiệt độ cao hơn, đồng hơn, sản sinh nhiều nguyên tử tự − Làm giảm cản nhiễu − Tăng tuổi thọ ống graphite giảm ăn mòn thuốc thử Câu 5: Nhược điểm ống graphite thường? loại lò graphite? Các loại ống graphite? Loại ống graphite thường : - Được làm từ loại graphite thường, xốp - Có độ tinh khiết quang phổ - Kim loại hấp thụ vào lỗ xốp Nhược điểm + Gây ảnh hưởng đến cường độ vạch phổ,cho độ nhạy không cao, ổn định mà nguyên nhân tạo thành carbur kim loại + Hiện tượng thể rõ phân tích cáckim loại kiềm thổ, Al nguyên tố đất Các loại lò graphite - Kiểu lò nằm ngang - Kiểu lò đứng Các loại ống graphite Được làm từ carbon dạng thù hình graphite, cháy gặp oxy nhiệt độ cao Có thể phân chia ống graphite thành loại - Ống graphite thơng thường - Ống graphite hoạt hóa nhiệt - Ống graphite có sàn đỡ ổn nhiệt Câu 6: Các trình xảy lò graphite? Thể tích mẫu : 0,01 mL – 20,0 mL • Thơng thường mẫu đưa vào lò autosampler để tăng độ xác Các q trình xảy lò graphite: Xảy qua giai đoạn : • Sấy mẫu (làm khơ) (50° - 150°C) • Tro hóa (150° - 600°C) • Ngun tử hóa (2000° - 3000°C) • Làm ống graphite (cỡ 3500°C) • Làm lạnh Sấy mẫu - Làm cho dung mơi hòa tan mẫu bay nhẹ nhàng hồn tồn, khơng làm mẫu - Nhiệt độ thời gian sấy khô mẫu phụ thuộc vào chất chất mẫu dung mơi hòa tan - Đối với mẫu vơ dung môi nước : + Nhiệt độ sấy khơ : 100 0C ÷ 150 0C thời gian 25 ÷ 40 giây với lượng mẫu < 100 μL + Tốc độ tăng nhiệt độ : 30C ÷ 50C / giây - Đối với mẫu chứa chất hữu dung môi hữu cơ: Thường phải sấy nhiệt độ thấp tốc độ tăng nhiệt độ chậm so với dung môi nước Nhiệt độ sấy không 1000C - Sau dung môi bay để lại hạt mẫu bột mịn muối khô ống graphite Tro hóa - Đốt cháy hợp chất hữu mùn có mẫu - Tro hóa tạo sản phẩm khí, phần bã vơ mẫu Đó muối hay oxide chất - Mỗi nguyên tố có nhiệt độ tro hóa mẫu giới hạn phép đo GF-AAS nguyên tố khác nhau, phụ thuộc vào chất dạng hợp chất mà ngun tố tồn tại, ngồi phụ thuộc vào mẫu - Tiến hành tro hóa mẫu từ từ nhiệt độ thấp nhiệt độ tro hóa giới hạn khoảng 30 0C ÷ 50 0C - Thời gian tro hóa: 30 ÷ 60 giây với mẫu nhiệt độ tới hạn : + Cường độ vạch phổ không tăng + Kết đo không ổn định + Tuổi thọ ống graphite giảm - Chọn thời gian nguyên tử hóa cho peak cường độ vạch phổ nét Làm ống graphite • Một lượng nhỏ ngun tố phân tích khơng bị ngun tử hóa lưu lại bề mặt ống graphite tích tụ lại nhiều sau số lần ngun tử hóa • Khi tích tụ đạt tới ngưỡng lại bị nguyên tử hóa, dẩn đến cường độ vạch phổ tăng làm sai lệch kết phân tích Loại trừ ảnh hưởng: − Chọn loại ống graphite hoạt hóa có bề mặt chắc, mịn − Khi phân tích nên đo mẫu có nồng độ nhỏ trước có nồng độ lớn sau − Làm ống sau lần nguyên tử hóa : Nhiệt độ ống graphite khoảng 35000C để làm bay hết chất lại ống graphite Làm lạnh Tự tìm hiểu Câu 7: Các loại lửa thường sử dụng phương pháp FAAS? ứng dụng? Các loại lửa - Ngọn lửa nhiệt độ cao acetylen - N2O Ứng dụng: phân tích nguyên tố có nhiệt độ nguyên tử hóa cao Al, Ti, V, Mo, … - Ngọn lửa nhiệt độ thấp acetylen – khơng khí Ứng dụng: phân tích As, Se, Zn, Sb, Cd, Sn Câu 8: Hiện tượng nhiễu phổ hấp thu tán xạ hạt rắn xảy chủ yếu mẫu nào? Cách khắc phục? Chủ yếu sảy mẫu có hàm lượng chất rắn hòa tan cao Cách khắc phục: Chọn chiều cao đèn Thay đổi thông số nhiệt độ nguyên tử hóa Thay đổi tỉ lệ lửa Câu 9: Thuốc thử bảo vệ thuốc thử phóng thích? Ứng dụng? Chủ yếu cản nhiễu hóa học gây tạo thành hợp chất khó bay Thuốc thử phóng thích phản ứng với chất gây nhiễu mạnh so với chất phân tích phản ứng với chất gây nhiễu Kết làm chất phân tích giải phóng VD: Ca (vạch 422,7 nm) bị cản nhiễu SO42−, PO43− Khắc phục: thêm Sr, La dạng muối Cl− (0,1% − 10%) Thuốc thử bảo vệ phản ứng với chất phân tích mạnh chất phân tích phản ứng với chất gây nhiễu tạo thành hợp chất dễ bay VD: Ca (vạch 422,7 nm) bị cản nhiễu SO42−, PO43− Khắc phục: thêm thuốc thử hữu có khả tạo phức mạnh với ion Ca dễ bay như: EDTA, – hydroxylquinolin, APDC… Câu 10: Định luật phân bố Mexwell- boltzmam? ảnh hưởng đến kết phân tích nào? Câu 11: Có cách cung cấp nhiệt kỹ thuật tạo hợp chất hidrua? Có cách cung cấp nhiệt: Ngọn lửa Nhiệt điện Câu 12: Các q trình diễn tế bào ngun tử hóa? Các hợp chất khí hidrua tế bào nguyên tử hố đốt nóng bị phân ly thành nguyên tử tự Sự phân ly hợp chất hidrua để tạo thành nguyên tử tự chủ yếu từ phản ứng với gốc hidro tự do, nhiên gốc ơxy có vai trò tương tự Hiện với tế bào nguyên tử hoá thường sử dụng ống thạch anh rỗng, phản ứng bên ống nguyên tử hố thạch anh xảy sau: H● + O2 → OH● + O O● + H2 → OH● + H● OH● + H2 → H2O + H● Nồng độ gốc hidro tự ống nguyên tử hoá cần phải lớn nhiều lần so với nồng độ gốc hidroxyl tự Vì đưa hợp chất hidrua kim loại vào ống nguyên tử hố thạch anh tiếp tục trải qua phản ứng sau để cuối giải phóng nguyên tử kim loại tự dạng khí: EHn + H● → EH●n-1 + H2 EH● + H● → E + H2 Ngồi q trình trên, phân huỷ nhiệt hợp chất hidrua xảy ra, nhiên xảy nguồn cung cấp oxy cho ống ngun tử hố khơng đủ Trong lò graphite phân hủy nhiệt hợp chất hidrua lại q trình ngun tử hố chiếm ưu Câu 13: Khuynh hướng phân li cùa muối halogen kim loại kiềm? Nhiệt hóa nhỏ nhiệt phân li: Các oxide kim loại dễ bay Sb2O3 , Ga2O3 …Bị nguyên tử hóa theo sơ đồ: MxOy (r,l) MxOy (k) M(k) + O2 Các muối halogen kim loại SbCl3, SnCl4,SnBr4 , AlCl3 , TiCl4 , GaCl3 MxXy(r,l) MxXy(k) xM(k) + yX Nhiệt hóa lớn nhiệt phân li: Các hợp chất phân ly thành mono oxide thành nguyên tử tự chuyển thành thể theo tính chất riêng sản phẩm vừa hình thành Tiêu biểu cho hợp chất loại : Muối oxy acid kim loại (nitrat, carbonat, sulfat, …) Các hợp chất muối kim loại kiềm thổ, Fe, V Chúng bị nguyên tử hóa theo sơ đồ ... nguyên tử hóa − Thay đổi tỷ số oxidant/fuel để nhiên liệu cháy hoàn toàn Cản nhiễu phổ hấp thụ • Phụ thuộc vào vạch phổ đo vùng phổ • Vùng khả kiến ảnh hưởng mạnh vùng tử ngoại phổ vùng tử ngoại... CaOH (k) CaOH (k) có dãi phổ hấp thụ phân tử rộng Độ hấp thu đo bị sai bao gồm tín hiệu khơng ngun tử hóa CaOH (k) - Vạch V 308, 211 nm cản nhiễu vạch hấp thụ Al 308, 215 nm Khắc phục: sử dụng...3 Cản nhiễu ion hóa - Q trình ion hóa:M ↔ M+ + e - Tạo nhiều ion hơn, phải thêm nguyên tố dễ ion hóa vào dung dịch để cân ion hóa chuyển dịch ngược lại Vd: Ca Ca+ +