Xác định các kim loại trong nước bằng phương pháp phổ nguyên tử

XÁC ĐỊNH VITAMIN B12 TRONG MỘT SỐ DƯỢC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁPCỰC PHỔ XUNG VI PHÂN GVHD: GS.TS. Từ Vọng Nghi SV: Nguyễn Thị Thu Trang K49A hóa họcPhương pháp phân tích phổ nguyên tử - AAS và AESXÁC ĐỊNH CÁC KIM LOẠI TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ NGUYÊN TỬ;Giảng viên: Nguyễn Thị Hoa Mai Nội dung trình bày Sự xuất hiện phổ2 Mở đầu1 Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu 4 Đối tượng và phạm vi ứng dụng5 Ứng dụng6 Nguyên tắc của AAS và AES3Phần 1.Mở đầuPhương pháp phân tích phổ nguyên tử gồm có:Phổ phát xạ nguyên tử ( AES)Phổ hấp thụ nguyên tử ( AAS)Phổ huỳnh quang nguyên tửPT quang phổ là tên gọi chung cho một hệ các pp phân tích quang học dựa trên cơ sở ứng dụng những tính chất quang học của nt, ion, pt và nhóm nt như tính phát xạ, tính hấp thụ, Phần 2: Sự xuất hiện phổ phát xạ và phổ hấp thụ của nguyên tửNguyên tử(ttcb): có mức năng lượng thấp nhất và bền vững nhất (ko thu, phát năng lượng)Khi có một nguồn năng lượng từ bên ngoài (nhiệt, điện, hóa) thì các nguyên tử ở trạng thái khí sẽ hấp thụ năng lượng và chuyển lên trạng thái kích thích và khi đó hình thành phổ hấp thụ nguyên tử)TTKT không bền(10-8s): Nguyên tử từ ttkt chuyển về tt có mức nl thấp hơn (ttcb) và khi đó hình thành phổ phát xạ nguyên tửPhần 2. Sự xuất hiện phổ --hấp thụ phát xạ (photon)(photon)∆E= (Em-E0) = hv =h C/ƛ Cường độ của vạch phổ hấp thụ (phát xạ) nguyên tử:Định luật Lambe Bear: I=I0 e –(K.N.L)Hay A= logIo/I = 2.303 K. N. LTrong đó: A: độ hấp thụ hay phát xạ N: Nồng độ của mẫu (hơi) L: Bề dày môi trường hấp thụ K: hệ số thực nghiệmVậy A= K’ .Cb (A tỉ lệ tuyến tính với nồng độ mẫu khi b =1)Hóa hơiNguyên tử hoá mẫu Nguồn năng lượng1.Ngọn lửa đèn khí2.Hồ quang điện3.Tia lửa điện 4.ICPMáy ghi phổ, thu, phân ly,và ghi phổ bằng tế bào nhân quang điện Mẫu Phần 3.Nguyên tắc phép đo Trang bị phép đoNguồnHệ thống nguyên tử hóaBộ đơn sắcBộ phát hiệnHệ điện tửPhần 4. Kỹ thuật nguyên tử hoá mẫuKT Nguyên tử hóa mẫuNgọn lửa (F-AAS)(1700-3200oc)Hồ quang điện và tia điện(3000-60000c)ICP5000-100000cNguyên tử hoá bằng ngọn lửaNguyên tắc : Dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để hóa hơi và nguyên tử hóa (1700-32000c)Nguyên tử hoá bằng ngọn lửaSơ đồ mô phỏng phương pháp FAASNguyên tử hoá không ngọn lửa (Hồ quang điện)Đặc điểmƯu điểm: Độ nhạy cao(ppb) Tốn ít mẫu (20ml – 50ml)Quá trình nguyên tử hoá xảy ra tức khắc Nhược điểm : Độ ổn định kém do hiện tượng lưu lại mẫu trên bề mặt cuvet Ảnh hưởng phồ nền lớnNguyên tắc:Dùng năng lượng nhiệt có điện thế thấp, có cường độ caoDụng cụ nguyên tử hoá mẫu: cuvet graphit, cốc graphit,thuyền kim loại chịu nhiệt như Ta Nguyên tử hoá không ngọn lửaCác giai đoạn:Sấy khô mẫuTro hóaNguyên tử hóa Nguyên tử hoá không ngọn lửaCuvet Graphite:Có thể sử dụng tới khi hỏng nếu độ nhạy và độ lặp lại của máy không ảnh hưởng.Sử dụng được khoảng 2000 lần với mẫu thườngVới mẫu có nồng độ acid cao thì chỉ dùng đc khoảng 300 lần Thành phần và tốc độ của hỗn hợp khí đốt tạo ngọn lửa phải cố định Tốc độ dẫn dung dịch mẫu vào hệ thống nguyên tử hoá phù hợp Điều chỉnh độ cao đèn nguyên tử hoá mẫu, bề dày lớp hấp phụ Độ nhớt của dung dịch mẫu: Mẫu phân tích và mẫu chuẩn cần chuẩn bị trong cùng điều kiện, có thành phần hoá học, vật lý,chất nền, độ axit, loại axit để có cùng độ nhớt)Tối ưu hoá các điều kiện nguyên tử hoá mẫuPhần 5: Đối tượng và phạm vi phép đoPhân tích hầu hết các ion có nồng độ nhỏ trong các mẫu khác nhau(cỡ ppp sai số không lớn hơn 15%)Xác định các kim loại trong các mẫu quặng, đất, đá,nước,mẫu y học, sinh học,sản phẩm vi lượng trong phân bón và thức ăn gia súc...Phân tích phi kim ít dùng do hạn chế về trang thiết bị và độ nhạy (tạo vùng tử ngoại xa)Các yếu tố ảnh hưởng trong AASCác ảnh hưởng về phổ Hấp thụ nền Sự chen lấn vạch phổ Sự hấp thụ các hạt rắnCác yếu tố vật lý Độ nhớt và sức căng bề mặt của dung dịch mẫu Hiệu ứng lưu lại Sự ion hóa của chất phân tích Sự phát xạ của nguyên tố phân tíchCác yếu tố hóa học Nồng độ axit trong dung dịch mẫu Ảnh hưởng của cation trong mẫu Ảnh hưởng của anion trong mẫu Thành phần nền của mẫu Ảnh hưởng của dung môi hữu cơPhần 6: Ứng DụngPhân tích Mg, Fe, Mn, Ca, Mg sử dụng phương pháp F-AAS.Phân tích As sử dụng phương pháp HVG -AAS.Phân tích kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Co, ) bằng phương pháp GFA-AAS.Phân tích Na, K, sử dụng phương pháp F-AES Ứng Dụng phương pháp F-AASPhân tích Mg, Fe, Ca, Mg:Nguyên tắc: Đo trực tiếp dung dịch chứa các ion này.Thông số máy:Các thông sốMgFeNaBước sóng (nm)285,2248,3589Dòng đèn (mA/omA)8120Độ rộng khe (nm)0,50,20,2Chế độ đènBGC – D 2BGC – D 2EmissionKhíC2H2- k.khíC2H2- k.khíC2H2- k.khíTốc độ dòng (l/p)1,82,21,8Burner head (mm)797Ứng dụng phương pháp F-AASPhân tích Asen:Nguyên tắc: Đối với asen cần sử dụng bộ phận HVG để thực hiện quá trình chuyển hóa asen(III) thành asin :AsO43- + 2I- + 2H+ = AsO33- + I2 + H2O 3NaBH4 + 3HCl + 8As(III) + 9H2O = 3H3BO3 + 3NaCl +8AsH3 Loại trừ ảnh hưởng NO2- bằng cách thêm ASA vào :Ứng Dụng phương pháp F-AESPhân tích Na, K:Nguyên tắc: Đo trực tiếp dung dịch chứa các ion này.Thông số máy:Các thông sốKNaBước sóng (nm)248,3589Dòng đèn (mA/omA)120Độ rộng khe (nm)0,20,2Chế độ đènEmissionEmissionKhíC2H2- k.khíC2H2- k.khíTốc độ dòng (l/p)2,21,8Burner head (mm)97Ứng Dụng phương pháp GFA-AASPhân tích một số kim loại nặng : Cu, Pb, Zn, Cd, NiCác thông sốCdCuZnNiPbBước sóng (nm)228,8324,8231,9232217Dòng đèn (mA/omA)86Độ rộng khe (nm)0,50,5Chế độ đènBGC – D 2BGC – D 2Tốc độ dòng (l/p)1,81,8Giới hạn phát hiện, khoảng xác định theo AASNg. TốVạch đo(nm)KhíĐộ nhạy(µg/l)Giới hạn phát hiện (µg/l)Khoảng xác định (µg/l)As193,07Ar- Kk+axe0,50,21-50Fe248,3KK- C2H20,10,020,2-20Mg285,2KK-C2H20,0050,0010,1-4Na589KK- C2H20,010,0040,02-2Cu324,8Nt0,040,010,1-10Pb217Nt0,150,050,3-25Cd228,8Nt0,010,0030,02-2Zn231,9Nt0,010,0030,02-2Ni232nt0,070,020,2-15