PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KẾT QUẢ
1.7.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa (HVG-AAS) (HVG-AAS)
Nguyên tắc của phƣơng pháp: Dựa vào tính chất của một số nguyên tố (các ion của nó) có khả năng phản ứng với hidro mới sinh tạo ra hợp chất hidrua ở trạng thái khí, dễ bị nguyên tử hóa thành các nguyên tử tự do có khả năng hấp thụ quang sinh ra phổ hấp thụ nguyên tử của nó. Trong bình phản ứng, khi hợp chất hidrua đƣợc hình thành, dùng khí trơ argon dẫn ngay nó vào cuvet thạch anh để nguyên tử hóa và đo phổ.
Trong các hợp chất, asen thƣờng thể hiện số oxi hóa +3 và +5 mà phản ứng của ion hóa trị cao với hidro mới sinh thƣờng rất chậm, nên ngƣời ta phải khử trƣớc As(V) về As(III) rồi mới tiến hành phản ứng, thì sẽ cho kết quả ổn định và tốt hơn. Sau khi đã chuyển về As (III), sử dụng chất khử là NaBH4 trong môi trƣờng axit để đƣa asen về dạng asin. Ta có phản ứng :
H là hidro mới sinh có tính khử mạnh nên khi có mặt các hợp chất của asen nó thực hiện ngay quá trình khử :
2AsO33- + 16H* → AsH3 + 4H2O + H2
Hợp chất AsH3 đƣợc mang vào buồng nguyên tử hóa bằng dòng khí trơ (Ar) liên tục. Dùng năng lƣợng ngọn lửa C2H2 – không khí làm nguồn duy trì đám hơi nguyên tử asen, chiếu chùm tia đơn sắc từ đèn catot rỗng của asen vào đám hơi nguyên tử, khi đó asen sẽ hấp thụ những tia nhất định (asen ở bƣớc sóng 193,7 nm là nhậy nhất). Sau đó nhờ bộ phận thu và phân ly phổ hấp thụ ta chọn và đo cƣờng độ vạch phổ phân tích để phục vụ cho việc định lƣợng nó.
Phép định lượng của phương pháp
Nếu chiếu chùm tia đơn sắc λ vào môi trƣờng có các nguyên tử tự do của nguyên tố M ở thể khí, và gọi Aλ là cƣờng độ của một vạch phổ hấp thụ λ, thì sự hấp thụ bức xạ của nguyên tử cũng tuân theo định luật Lambe- Bear. Chúng ta có:
Aλ = log (I0/It) = 2,303.kλ.N.L (1)
Trong đó: Aλ: cƣờng độ hấp thụ của vạch phổ.
kλ: hệ số hấp thụ nguyên tử của nguyên tố. L: bề dày của lớp chất hấp thụ.
N: số nguyên tử đã hấp thụ bức xạ.
Trong những điều kiện xác định và với một nguyên tử, 1 vạch phổ λ, thì các giá trị 2,303; kλ; L đều không đổi nên ta có:
Aλ = k.N (2)
Với k = 2,303.kλ.L.
Gọi C là nồng độ của nguyên tố cần phân tích có trong mẫu đem đo phổ thì mối quan hệ giữa N và C đƣợc biểu diễn
N = k2.Cxb (3)
Trong đó b là hằng số bản chất, nó nhận giá trị: 0< b≤ 1.
Nhƣ vậy ta có phƣơng trình cơ sở của phép định lƣợng các nguyên tố theo độ hấp thụ của nó là:
a = k.k2 là hằng số thực nghiệm phụ thuộc vào tất cả các điều kiện thực nghiệm để hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu.
Trong các phép đo ta thƣờng tìm đƣợc một giá trị C = C0 mà: + Mọi Cx < C0 thì b= 1, quan hệ giữa Aλ và Cx là tuyến tính.
+ Mọi Cx > C0 thì 0<b<1 quan hệ giữa Aλ và Cx là không tuyến tính.
C0 đƣợc gọi là giới hạn quan hệ tuyến tính.
Hình 1.6: Mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ Aλ và nồng độ chất phân tích CX