2.2.2.1. Nguyên tắc của phép đo phổ phát xạ (ICP - OES)
Từ việc nghiên cứu nguyên nhân xuất hiện phổ phát xạ, chúng ta có thể khái quát phƣơng pháp phân tích dựa trên cơ sở đo phổ phát xạ của nguyên tử phải bao gồm các bƣớc nhƣ sau:
1. Trƣớc hết mẫu phân tích cần đƣợc chuyển thành hơi (khí) của nguyên tử hay Ion tự do trong môi trƣờng kích thích. Đó là quá trình hóa hơi và nguyên tử hòa mẫu. Sau đó dùng nguồn năng lƣợng phù hợp để kích thích đám hơi đó để chúng phát xạ. Đấy là quá trình kích thích phổ của mẫu.
2. Thu, phân 1i và ghi toàn bộ phổ phát xạ của vật mẫu nhờ máy quang phổ. Trƣớc đây, phổ đƣợc ghi lên kính ảnh hay phim ảnh. Chính máy quang phổ sẽ làm nhiệm vụ này. Nhƣng những trang bị hiện đại ngày nay có thể thu và ghi trực tiếp các tín hiệu cƣờng độ phát xạ của một vạch phổ dƣới dạng các lực trên băng giấy hay chỉ ra các sóng cƣờng độ vạch phổ trên máy in (printer), ghi lại vào đĩa từ của máy tính.
3. Đánh giá phổ đã ghi về mặt định tính và định lƣợng theo những yêu
cầu đã đặt ra. Đây là công việc cuối cùng của phép đo.
Chính vì vậy, ứng với các nhiệm vụ và nguyên tắc này, để thực hiện một phép phân tích dựa theo phổ phát xạ của nguyên tử ngƣời ta phải cần một hệ thống trang bị cũng gồm ba phần tƣơng ứng nhƣ thế [8, 9].
* Trang bị cơ bản (tối thiểu phải có):
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 bị để đánh giá định tính, định lƣợng và chỉ thị hay biểu thị các kết quả [8, 9].
Hình 2.5. Máy quang phổ phát xạ nguyên tử Agilent ICP- OES 5100
2.2.2.2. Phƣơng pháp đƣờng chuẩn
Phƣơng pháp đƣờng chuẩn dựa theo phƣơng trình cơ bản của phép đo phổ phát xạ nhƣ đã chỉ ra trong chƣơng II là: I = a.Cb (a), hay S = γ. b.log C + k (b) Trong điều kiện b: 1, thì đây là phƣơng trình của đƣờng thẳng có dạng: y= a.x và y: a.x + b.
Phƣơng trình (a) là đối với những máy đo đƣợc trực tiếp cƣờng độ phát xạ IM của vạch phổ, còn phƣơng trình (b) là trƣờng hợp đo độ đen S của vạch phổ trên kính
Nhƣ vậy, muốn xác định nồng độ Cx của một nguyên tố X trong một mẫu nào đó, trƣớc hết chúng ta phải chuẩn bị một dãy mẫu đầu có chứa nguyên tố X với nồng độ C1, C2, Ca, C4,…Và Cx trong cùng một điều kiện nhƣ các mẫu phân tích. Song để dựng 1 đƣờng chuẩn, trong thực nghiệm, ít nhất cần ba mẫu đầu.
Vì thế phƣơng pháp này gọi là phƣơng pháp ba mẫu đầu, tức là số mẫu đầu cần thiết để dựng một đƣờng chuẩn. Nhƣng trong thực tế, ngƣời ta hay dùng 5 mẫu đầu, cũng vì thế phƣơng pháp này đƣợc gọi một tên chung là phƣơng pháp đƣờng chuẩn.
Sau khi chuẩn bị xong các mẫu đầu và mẫu phân tích, tiến hành hóa hơi, nguyên tử hóa, kích thích phổ, và ghi phổ của các mẫu đó theo những điều kiện phù hợp đã đƣợc chọn (theo một quy trình phân tích).
Tiếp đó chọn một cặp vạch phân tích để đo độ đen S hay chọn vạch phân tích để đo cƣờng độ Iλ theo một trong hai phƣơng trình cơ bản trên tùy thuộc vào hệ thống trang bị của phòng thí nghiệm. Tính các giá trị trung bình của cƣờng độ vạch phổ Iλ hay độ đen ∆S tƣơng ứng với từng nồng độ. Nhƣ thế ta có Dãy chuẩn của phƣơng pháp đƣờng chuẩn [8, 9].
Chất Dãy chuẩn 0 1 2 3 4 5 Chất phân tích X Co C 1 C2 C 3 C4 C5 Các chất khác (nền, môi trƣờng) Nhƣ nhau trong tất cả các mẫu
Đo Iλ Io I 1 I2 I 3 I4 I5 Đo Sλ So S 1 S2 S 3 S4 S5