- Dung dịch pha loóng xỏc định BOD: Cõn chớnh xỏc những loại húa
2.3.Phương phỏp phổ hấp thụ nguyờn tử khụng ngọn lửa [19]
Phương phỏp phổ hấp thụ nguyờn tử dựa trờn khả năng hấp thụ chọn lọc cỏc bức xạ phỏt xạ cộng hưởng của nguyờn tử ở trạng thỏi tự do. Đối với mỗi
nguyờn tố vạch cộng hưởng thường là vạch nhạy nhất của phổ phỏt xạ của chớnh nguyờn tố đú. Khi hấp thụ bức xạ cộng hưởng, nguyờn tử sẽ chuyển từ trạng thỏi ứng với năng lượng cơ bản sang mức năng lượng cao hơn (ở gần mức năng lượng cơ bản nhất), người ta gọi đú là bước nhảy cộng hưởng. Quỏ trỡnh này tạo ra phổ nguyờn tử của nguyờn tố đú, phổ sinh ra trong quỏ trỡnh này được gọi là phổ hấp thụ nguyờn tử. Phương phỏp phõn tớch xỏc định hàm lượng cỏc nguyờn tố dựa trờn cơ sở đo phổ hấp thụ của nú được gọi là phộp đo phổ hấp thụ nguyờn tử. Phương trỡnh cơ sở của phộp phõn tớch định lượng là
Aλ = K.Cb Trong đú Aλ là cường độ vạch phổ hấp thụ
a là hằng số thực nghiệm nú phụ thuộc vào tất cả cỏc điều kiện để húa hơi, nguyờn tử húa mẫu.
C là nồng độ của nguyờn tố phõn tớch
b là hằng số bản chất, phụ thuộc vào nồng độ, tớnh chất hấp thụ của mỗi nguyờn tố và từng vạch phổ của mỗi nguyờn tố đú. Hằng số b cú giỏ trị bằng hoặc nhỏ hơn 1. Khi nồng độ C của nguyờn tố phõn tớch nhỏ, b luụn bằng 1 và quan hệ giữa A và C là tuyến tớnh theo phương trỡnh dạng y = ax; khi nồng độ C lớn thỡ b < 1, mối quan hệ giữa A và C là phi tuyến, phương trỡnh cú dạng hàm số mũ.
Để đo phổ hấp thụ nguyờn tử (AAS) trước hết phải chuẩn bị mẫu phõn tớch ở dạng dung dịch, sau đú tiến hành nguyờn tử húa, bởi vỡ chỉ cú những nguyờn tử tự do ở trạng thỏi hơi mới cho phổ hấp thụ nguyờn tử. Nghĩa là số nguyờn tử tự do trong trạng thỏi hơi quyết định cường độ vạch phổ hấp thụ. Quỏ trỡnh nguyờn tử húa thực hiện tốt hay khụng tốt đều ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả phõn tớch một nguyờn tố, cú hai kĩ thuật nguyờn tử húa mẫu:
1. Kĩ thuật nguyờn tử húa mẫu bằng ngọn lửa 2. Kĩ thuật nguyờn tử húa mẫu khụng ngọn lửa
Áp dụng kĩ thuật nguyờn tử húa mẫu nào là tựy thuộc vào bản chất của cỏc nguyờn tố trong mẫu và tựy theo điều kiện của phũng thớ nghiệm. Kĩ thuật
nguyờn tử húa mẫu trong ngọn lửa đốn khớ thường cú độ nhạy từ 0,05 đến 1ppm, cũn nguyờn tử húa khụng ngọn lửa cú độ nhạy cao hơn - đạt tới 0,01ppb. Chớnh vỡ cú hai kĩ thuật nguyờn tử húa khỏc nhau nờn cú hai phương phỏp đo tương ứng là: phộp đo phổ hấp thụ trong ngọn lửa F – AAS (Flame Atomic Absorption Specphotometry) và phộp đo phổ hấp thụ khụng ngọn lửa ETA – AAS (Electro – Thermal Atomization Atomic Absorption Specphotometry). Trong luận văn này, chỳng tụi sử dụng phương phỏp đo phổ hấp thụ nguyờn tử khụng ngọn lửa ETA – AAS.
Nguyờn tắc của phương phỏp là dựng năng lượng nhiệt của một nguồn năng lượng thớch hợp để nung núng, húa hơi và nguyờn tử húa mẫu phõn tớch trong ống graphit. Nguồn năng lượng thường dựng là dũng điện cú cường độ rất cao (từ 50 – 600 A) và thế thấp (dưới 12V) hay năng lượng của dũng cao tần cảm ứng. Dưới tỏc dụng của nguồn năng lượng này, mẫu phõn tớch sẽ được nung núng đỏ tức khắc và mẫu sẽ được húa hơi, nguyờn tử húa để tạo ra cỏc nguyờn tử tự do ở trạng thỏi hơi cú khả năng hấp thụ bức xạ đơn sắc, tạo ra phổ hấp thụ nguyờn tử của nú. Quỏ trỡnh nguyờn tử húa xảy ra qua bốn giai đoạn kế tiếp nhau trong thời gian tổng cộng 60 đến 80 giõy. Cỏc giai đoạn đú là
1. Giai đoạn sấy khụ mẫu 2. Giai đoạn tro húa luyện mẫu
3. Giai đoạn nguyờn tử húa và đo cường độ vạch phổ 4. Giai đoạn làm sạch cuvet
Do đặc điểm của phộp đo ETA – AAS, để kết quả phõn tớch mẫu được chớnh xỏc, cần phải nghiờn cứu tối ưu húa cỏc điều kiện cho phộp đo khụng ngọn lửa, cụ thể bao gồm:
+ Cỏc điều kiện nguyờn tử húa mẫu:
- Thời gian, nhiệt độ nung núng cuvet của cỏc giai đoạn sấy mẫu, tro húa luyện mẫu và nguyờn tử húa mẫu để đo cường độ vạch phổ
- Cụng suất, tốc độ đốt núng cuvet graphit để nguyờn tử húa mẫu - Điều kiện làm sạch cuvet
+ Chất nền của mẫu phõn tớch và cỏc mẫu chuẩn cần được pha chế và chuẩn cho đồng nhất
+ Mụi trường axit và loại axit pha chế mẫu và làm mụi trường cho dung dịch mẫu chuẩn và mẫu phõn tớch
+ Cỏc yếu tố ảnh hưởng sau đõy cần được xem xột - Ảnh hưởng về phổ
- Ảnh hưởng về vật lớ
- Ảnh hưởng húa học của cỏc anion và cỏc cation cú trong mẫu - Ảnh hưởng do thành phần nền của mẫu