BÀI GIẢNG PHỔ NGUYÊN TỬ

PHỔ NGUYÊN TỬ (PP QUANG PHỔ HẤP THU VÀ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƯƠNG PHỔ HẤP THU & PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ 9.1 Nguyên tắc 9.2 Phổ phát xạ nguyên tử 9.3 Phổ hấp thu nguyên tử 9.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến phổ nguyên tử CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƯƠNG PHỔ HẤP THU & PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ 9.1 Nguyên tắc Phun DDPT chứa chất khảo sát M trạng thái aerozon vào nguồn nhiệt độ cao: +HA MX +Q MA (dd) MA (r) M0 (95-97%) +Q Mk M* ( -3 %) Mn+ (rất ít) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt NGUYÊN TẮC M* M* M* M*  h    hc  Sau nguyên tử hóa M0 M0 M0 (QT phát xạ) M0 Cường độ phát xạ I =f[M*] PP QP phát xạ nguyên tử CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt NGUYÊN TẮC M* M* M* M* (QT hấp thu)  h Sau nguyên tử hóa M0 M0 M0 M0 Độ hấp thu A =f[M0] PP QP hấp thu nguyên tử CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƯƠNG PHỔ HẤP THU & PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ 9.2 Phổ phát xạ nguyên tử – Sự tạo thành quang phổ – Các đặc trưng vạch quang phổ – Thiết bị phân tích quang phổ phát xạ – Ứng dụng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ Của nguyên tử đơn giản hydro: Số sóng Của xạ phát   R  ni R (1 ) n* R–haèng số Rydberg ; ni , n* - số lượng tử điện tử trạng thái trạng thái kích thích Của nguyên tử /hạt mang điện nhiều điện tử:   z R (ni   )  z R (n*   ) (2) z– điện tích hạt nhân; ∆– hệ số hiệu chỉnh trình tương tác hạt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA VẠCH QUANG PHỔ THẾ KÍCH THÍCH VÀ THẾ ION HÓA CuuDuongThanCong.com Thế kích thích (eV) Thế ion hóa (eV) NL cần thiết để kích thích nguyên tử chuyển từ TT sang TT kích thích NL cần thiết để tách vài điện tử hóa trị tầng https://fb.com/tailieudientucntt CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA VẠCH QUANG PHỔ THẾ KÍCH THÍCH VÀ THẾ ION HÓA CuuDuongThanCong.com Nguồn kích thích: hồ quang điện /ngọn lửa đèn khí Nguồn kích thích: Tia lửa điện Nguyên tử trung hòa Ion Phổ hồ quang Phổ vạch tia lửa điện https://fb.com/tailieudientucntt CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA VẠCH QUANG PHỔ CƯỜNG ĐỘ VÀ ĐỘ RỘNG CỦA VẠCH PHỔ CuuDuongThanCong.com Độ chói sáng vạch phổ đặc trưng cường độ xác định PT Lomakin : I = a Cb hay lgI = lga+blgC a, b – số phụ thuộc vào điều kiện kích thích TT vật lý mẫu ; C– nồng độ nguyên tố khảo sát Đặc trưng vạch quang phổ độ rộng vạch phổ, tỷ lệ với khe quang phổ https://fb.com/tailieudientucntt THIẾT BỊ PT QUANG PHỔ HẤP THU HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG (NGUỒN NGUYÊN TỬ HÓA) Ngọn lửa Vùng Vùng Vùng Hình Ngọn lửa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt THIẾT BỊ PT QUANG PHỔ HẤP THU HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG (NGUỒN NGUYÊN TỬ HÓA) CuuDuongThanCong.com Lò graphite DD mẫu đưa vào lò 5–100 µl micropipet qua lỗ mở lò Sau sấy mẫu, lò đốt nóng đến nhiệt độ không 3000 0K https://fb.com/tailieudientucntt THIẾT BỊ PT QUANG PHỔ HẤP THU Lò graphite HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG Nhiệt độ lò đươc điều khiển theo thời gian thiết bị điện tử, thường bao gồm ba giai đoạn: 1) Sấy mẫu 2) Nhiệt phân cấu tử hữu 3) Bay nguyên tố xác định chuyển nguyên tử xác định TT nguyên tử CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt THIẾT BỊ PT QUANG PHỔ HẤP THU Kỹ thuật hydride hóa – Hấp thu nguội HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG (NGUỒN NGUYÊN TỬ HÓA) Để định lượng nguyên tố dễ bị thăng hoa As, Sn, Hg… phải dùng kỹ thuật hấp thu nguội (không có lửa – flameless) Cấu tử khảo sát nguyên tử hóa cách chuyển sang dạng dễ bay AsH3, Hg0 sử dụng lượng đèn cathode lõm để kích thích nguyên tố khảo sát BH4- + 3H2O + H+ Sn4+ + 8Ho CuuDuongThanCong.com  H3BO3 + 8Ho SnH4 + 4H+  BH4- + 3H2O + H+ Hg2+ + 2Ho   H3BO3 + 8Ho Hgo + 2H+ https://fb.com/tailieudientucntt THIẾT BỊ PT QUANG PHỔ HẤP THU HỆ THỐNG TÁN SẮC CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt THIẾT BỊ PT QUANG PHỔ HẤP THU NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ỨNG DỤNG PHỔ HẤP THU NT Được sử dụng để xác định 70 nguyên tố (Mg, Zn, Cu, Pb, Fe, Ni, Hg, Cd, Au…) nhiều đối tượng phân tích khác (hợp kim, kim loại, khoáng vật, sản phẩm sinh học…) với hàm lượng bé PP có nhiều ưu điểm: điều kiện kích thích phổ tương đối dễ dàng, độ chọn lọc cao số vạch cộng hưởng không lớn Giới hạn phát nhiều nguyên tố cao (khoảng 10– 5–10– % ) Tùy thuộc điều kiện tiến hành, sai số phân tích khoảng – 10% CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ỨNG DỤNG PHỔ HẤP THU NT Định tính cách sử dụng đèn cathode lõm Định lượng cách sử dụng định luật Lambert – Beer (so sánh, đường chuẩn, thêm chuẩn vào mẫu… ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƯƠNG PHỔ HẤP THU & PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ 9.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến PP phổ nguyên tử – Ảnh hưởng dung môi – Ảnh hưởng dạng anion liên kết – Ảnh hưởng ion hóa – Ảnh hưởng cộng hưởng – Ảnh hưởng tượng tự hấp thu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG MÔI Dung môi thường dùng PP hấp thu nguyên tử Methyl Isobuthyl Ketone (MIBK) cho phép tăng tín hiệu từ đến lần so với nước CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt NH H T Các acid dùng hòa tan mẫu tạo nên dạng liên kết tương ứng với cấu tử khảo sát gây ảnh hưởng đến độ hấp thu A HClO4 HNO3 HCl H2SO4 H3PO4 HF Giảm ảnh hưởng tạo phức bền với cation khảo sát (thường dùng EDTA) Dạng acid Ví dụ, % hấp thu Pb(NO3)2, Pb3(PO4)2 PbCO3 15,0; 19,9 12,8 %, thêm EDTA vào để chuyển thành PbY2- có độ hấp thu chung 23,0% CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ ION HÓA Để hạn chế trình ion hóa nguyên tử, người ta thường đưa vào DD phân tích chất dễ bị ion hóa để chất bị ion hóa trước VD đo độ hấp thu Ca, dùng hỗn hợp C2H2 N2O nguyên tử hóa mẫu tốt hỗn hợp khí đốt C2H2 không khí, Ca lại bị ion hóa Để tránh tượng người ta thường thêm vào mẫu lượng K để K bị ion hóa trước Ngọn lửa bão hòa electron giúp giảm tượng ion hóa Ca CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ CỘNG HƯỞNG Những nguyên tố phát xạ có λ gần Ca, Na gây ảnh hưởng lên Khắc phục ảnh hưởng cách thêm vào dung dịch chuẩn lượng cấu tử gây ảnh hưởng tương tự mẫu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆN TƯNG TỰ HẤP THU Khi DD đo có nồng độ cao, xạ phát M* trở trạng thái bị hấp thu nguyên tử M0 , kết cường độ phát xạ hay hấp thu bị giảm I Do đó, cần thiết phải khảo sát khoảng nồng độ thích hợp để quan hệ A = f(C) hay I = f(C) tuyến tính C Hiện tượng tự hấp thu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt MỘT SỐ PP QUANG PHỔ NGUYÊN TỬ AAS - Atomic Absorption Spectrometric Method (phương pháp hấp thu nguyên tử ) FAA - Flame Atomic Absorption (hấp thu nguyên tử lửa) GFAA – Graphite Flame Atomic Absorption (hấp thu nguyên tử lửa lò graphite ) AES – Atomic Emission Spectrometry (quang phổ phát xạ nguyên tử ) ICP – AES ( tạm dịch : phương pháp quang phổ phát xạ plasma ; ICP – Inductively Coupled Plasma ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ...CHƯƠNG PHỔ HẤP THU & PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ 9.1 Nguyên tắc 9.2 Phổ phát xạ nguyên tử 9.3 Phổ hấp thu nguyên tử 9.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến phổ nguyên tử CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt... nguyeân tử hóa M0 M0 M0 M0 Độ hấp thu A =f[M0] PP QP hấp thu nguyên tử CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƯƠNG PHỔ HẤP THU & PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ 9.2 Phổ phát xạ nguyên tử – Sự... https://fb.com/tailieudientucntt THIẾT BỊ PT QUANG PHỔ PHÁT XẠ Ngọn lửa HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CuuDuongThanCong.com Sau nguyên tử hóa, nguyên tử tồn phần lớn TT (N0 nguyên tử ) có phần nhỏ TT kích thích (N* nguyên tư)û Theo ĐL