2 CHƯƠNG : NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4 Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa arsen trong chương trình nhiệt của lò graphite
graphite.
Dung dịch chuẩn As 2 ppb (được pha ở mục 2.7.3.6) được dùng khảo sát, với các thông sốđược cốđịnh:
(1) Tốc độ hút mẫu 5.5 mL/phút, NaBH4 (0.5%) 3 mL/phút, HCl (3N) 6 mL/phút ( tương ứng với chỉ số biểu kiến của bơm là 100).
(2) Chương trình thực hiện của thiết bị hóa hơi (theo bảng 2.3).
(3) Chương trình nhiệt độ của lò graphite (theo bảng 2.4), chỉ thay đổi bước 3 là nhiệt độ nguyên tử hóa, các bước khác cốđịnh.
Trước tiên, As trong mẫu phải được chuyển sang dạng hơi hydride. Mẫu được nạp vào loop. Lúc này dòng acid HCl 3N làm chất mang và NaBH4 0.5% làm chất khửđược bơm liên tục. Mẫu được trộn với dòng acid, trộn với dòng NaBH4 và dòng khí trơ. Phản ứng tạo hơi arsine diễn ra. Hơi arsine, sau khi được tạo thành từ thiết bị tạo hơi hydride-FIAS 100, được chuyển vào lò graphite nhờ bộ kit nối FIAS với
lò. Sau khi arsine bị bẫy vào thành lò, tương tự như các kỹ thuật lò thông thường, arsine được nguyên tử hóa thành hơi As ở nhiệt độ cao. Khác với nguyên tử hóa trong ống thạch anh ở nhiệt độ thấp có sự hỗ trợ của các gốc tự do H và OH vốn rất nhạy cảm với các yếu tố khác trong môi trường nguyên tử hóa, sự nguyên tử hóa As trong lò graphite thuần túy là do phân hủy nhiệt. Như vậy, nhiệt độ có ảnh hưởng đến mức độ nguyên tử hóa As tức là ảnh hưởng đến độ hấp thu của As. Ảnh hưởng này đuợc khảo sát và kết quảđuợc trình bày trong hình 3.6.
Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1900 1950 2000 2050 2100 2150 Nhiệt độ ( oC) AB S As 2ppb- Tính theo S As 2ppb- Tính theo H
Hình 3.6: Sự phụ thuộc độ hấp thu As(III) 2 ppb vào nhiệt độ nguyên tử hóa với các thông số
NaBH4 0.5%; HCl 3N và tốc độ bơm 100.
Qua quá trình khảo sát, các tín hiệu được theo dõi, quan sát và thấy được khi nhiệt độ nguyên tử hóa thấp thì có một số tín hiệu như chân peak không sát nền, gãy, cũng như chân peak kéo dài , được miêu tả trong hình 3.7:
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
Hình 3.7: Tín hiệu các peak của As (III) 2 ppb ở các nhiệt độ nguyên tử hóa: (a): 19000C, (b): 19500C, (c): 20000C, (d): 20500C, (e): 21000C, (f): 21500C
Qua hình 3.7, các peak được quan sát thấy ở nhiệt độ nguyên tử hóa từ 19000C đến 20500C, chân peak không sắc nét và kéo dài. Điều đó chứng tỏ nhiệt độ nguyên
tử hóa không đủ cao, As trên bề mặt lò bay hơi chậm. Khi nhiệt độ nguyên tử hóa tăng từ 21000C trở lên thì peak sắc nét, As bay hơi nhanh hơn, hoàn toàn hơn, nhưng nếu tăng cao quá (> 21500C) thì độ hấp thu của nguyên tử As tính theo diện tích peak giảm hẳn do thời gian lưu của nguyên tử As trong quang lộ thấp hơn và nếu tăng nhiệt độ > 23000C thì Ir trên bề mặt ống graphite sẽ bị mất. Điều này cũng đuợc minh chứng qua quan sát (ước lượng) chiều cao peak hấp thu của As khi nhiệt độ tăng. Độ hấp thu tính theo chiều cao càng lớn, sự bay hơi As càng đột ngột và phân tích viên có thể căn cứ vào thông tin này để đặt nhiệt độ nguyên tử hóa phù hợp.
Như vậy, trong trường hợp này, 21500C là nhiệt độ nguyên tử hóa giới hạn. Theo nguyên tắc, nếu nguyên tử hóa mẫu ở nhiệt độ > nhiệt độ nguyên tử hóa giới hạn thì cường độ vạch phổ bị giảm và không ổn định.
Do đó, nhiệt độ nguyên tử hóa được áp dụng trong đề tài này là 21000C đáp ứng được lý thuyết và thực nghiệm, đồng thời kéo dài được tuổi thọ của tube graphite.