Kỹ thuật phân tích phổ hấp thu nguyên tử aas

Văn phòng Công nhận Chất lượng - Phương pháp đo phổ hấp thu nguyên tử » Phương pháp đo phổ hấp thu nguyên tử Atomic Absorbtion Spectrometric - AAS là phương pháp dựa trên nguyên lý h

ẩj§ CASE

TRUNG TÂM DỊCH VỤ PHÂN TÍCH THÍ NGHIỆM

THANH PHO HO CHI MINH

(CASE)

KY THUAT PHAN TICH QUANG PHO

HAP THU NGUYEN TU AAS

NAM 2019

Atomic Spectroscopy Techniques ig CASE

> Atomic Spectroscopy

» Atomic Absorption Spectroscopy (AAS)

° Flame AAS

* Graphite Furnace AAS (GFAAS)

* Hydride Generation / Cold Vapor AAS (HG/CV-AAS)

® Atomic Emission Spectroscopy (AES)

* Flame AES

* Inductively Coupled Plasma - Optical Emission Spectroscopy (ICP-

* Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy (ICP-MS)

| Principle of Atomic Spectroscopy : tị CASE

Energy

Light, Heat

AAS Basic : Beer’s Law

is base on Beer’s Law, =

for defining the magnitude of the absorbance signal which will be produced by a

given concentration of analyte

For flame atomic absorption, this term is expressed as the concentration of an

element in milligrams per liter (mg/L) required to produce a 1% absorption

= 0.004368 (~0.0044)

Char Conc (mg/L) = Conc of Std (mg/L) x 0.0044

measured absorbance

The following definitions apply:

Detection limit = 3.x Standard Deviation x Concentration

Mean Absorbance

(IUPAC now recommend detection limit to be 3 times standard deviation )

HG/CV-AAS

Fiber Optics System

li CASE

Fiber optic technology

Real time double beam

Enhances light

throughput for the best

detection limits available

Higher transmission across

the wavelength range

=8 lamg posiioss

it slit detector Entrance

slit

Deuleriulim

lamp

Light Source: Hollow Cathode Lamp af CASE

Analyte Bulb

or salt of element hich the lamp is to be used, when RF field is applied to thos

the inert ge Lai sở

AAnalyst 700/800 Optical System

PinAAcle : Third G neral

PerkinElmer’

* Two detectars in eprate

double beam de’ : TH ¬ ka&

© Highest quant

beam (flame on}

Lamp Usage Monitoring

Flame Atomizer

ẩjj CASE

> The source of energy for free-atom production is heat, most common}y in the form of

an air/acetylene or hitrous-oxide/acetylene flame

> The sample is introduced as an aerosol into the flame by the sample introduction

system consisting of a nebulizer and spray chamber

Atomization MA —>M°+A»

Mixing Solution (aerosol) mix with Fuel/Oxidant Oxidant ga

Nebulization Solution -5olution (aerosol)

Flame Condition

aj CASE

Air - Acetylene ( 2125-2400 °C)

« Hot flame » Cool flame

» Chemical Interferences

possible

Nitrous Oxide - Acetylene ( 2600-2800 °C)

+» Fuel rich « Fuellean

» Pink “feather” 1-5 cm high + Light blue color

« Too rich - white » NEVER use lean N20 flame!!

PinAAcle 900; automatic optimization of gas flows AND burner position &s CASE

Every element has an ideal relation between oxidants and acetylene

possible

Background Absorption

ajé CASE

» Non-specific absorption of light due to undissociated molecules or particles causing

* Scattering from these particles

Graphite Furnace Atomizer P | Ề ifs CASE or

> With Graphite Furnace Atomic Absorption (GFAA), the sample is introduced directly into a

graphite tube, which is then heated ina Programmed series of steps to remove the solvent and

major matrix components and to atomize the remaining sample

> Graphite Furnace analysis times are longer than those for Flame sampling, and fewer elements can be determined using GFAA

low

> Furnace parameters optimized

with Method Development option

in Software

> TubeView used to adjust pipette

tip depth and optimize dry step

ifferent Atomizers U’vov Platform &D

Longitudinal Z ẹ Background Correction

GFAAS : Zeeman Background Correction

In a strong magnetic field, atomic spectral lines, emitted or absorbed, are divided

into three or more polarized components; molecular spectra are usually not

In a strong magnetic field, atomic spectral lines, emitted or absorbed, are divided into

three or more polarized components; molecular spectra are usually not affected

Magnetic field OFF Magnetic field ON

Hydride Generation / Cold Vapor using Flow Injection Technique

Autosampler Quartz Cell

m

ae eas ee | =2 117

Hydride Generation / Cold Vapor AAS ©

Cold Vapor AAS

° He eat : mi

° Use of NaBH, or SnCl,

° Reduction =

Summary of AAS Techniques fe CASE

» Dynamic range is lower than ICP or ICP-MS

Extremely high sample throughput (Flame) Detection limits in flame at mg/L (ppm) level

Excellent detection limits (Graphite furnace) Requires lamp of the element to be

Discharge Lamp (EDL) : GFAA also requires graphite sample tubes

° Relatively expensive consumable

Văn phòng Công nhận Chất tượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

- Phương pháp đo phổ hấp thu nguyên tử

» Phương pháp đo phổ hấp thu nguyên tử

(Atomic Absorbtion Spectrometric - AAS) là phương pháp dựa trên nguyên lý hấp thu của hơi nguyên tử Người ta cho chiếu vào đám hơi nguyên

tử một năng lượng bức xạ đặc trưng của riêng nguyên tử đó Sau đó đo cường độ còn lại của bức xạ đặc trưng này sau khi đã bị đám hơi nguyên tử hấp

thụ, sẽ tính ra được nồng độ nguyên tố có trong mẫu

* Dva vao ly thuyét trén thi diéu kiện để thu được phổ

hấp thu nguyên tử của một nguyên tố hóa học, hệ

thống trang bị đo AAS phải đáp Ứng các nguyên

tắc sau:

-1.Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích để

tạo thành “hơi nguyên tử tự do”

_-2.Nguồn phát tia bức xạ cộng hưởng của

nguyên tô phân tích Đó là đèn cathod rỗng HCL hoặc đèn phóng điện không cực EDL

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

II Kỹ thuật hydrua

s_ Kỹ thuật này đề tạo ra hydrua kim loại ở thể

hoi (Vi du : AsH, )

* Hop chat hydrua kim loại được tạo thành

theo luồng khí trơ (Ar) mang đến ống háp

thu (quart cell absorption) dé gia nhiệt

(900°C) tao thanh hơi nguyên tử As

(As(V) được khử về As(III) nhờ KI

trong môi trường acid)

AsO, * +21 +2H* > AsO,* +1, +H,O

BH, + H* + 3H,0 — H,BO,+8H

As3++ 6H >AsH3t + 3H*

AsH;—› As + 3/2H,

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

aj CASE

As trong nước được xác định

theo phương pháp đo phổ hấp

thu nguyên tử (kỹ thuật

Ị

i

|

Văn phòng Công nhận Chất lượng

'Văn phòng Công nhận Chất lượng

°- As (IIl) được khử thành khí asen hidrua AsH; bằng

natri tetrahydroborat trong môi trường axit clohydric

°_ Độ hấp thụ được đo ở bước sóng 193,7 nm

* Axit sunfuric (H,SO,), p = 1,84 g/ml

Axit clohydric (HCI), p = 1,15 g/ml

Hydro peroxyt (H;O›), w = 30 % (mm)

Natri hydroxyt (NaOH)

Dung dịch natri tetrahydroborat

Dung dịch kali iodua - axit ascobic

Dung dịch asen gốc, 1000 mg As trong 1 lit

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Lay 50 ml mau vào bình cầu đáy tròn

| ”** Cảnh báo - Khói bốc lên từ axit sunfuric đậm đặc (H;SO¿„

bị đun nóng gây kích thích, bởi vậy cần làm việc này trong tủ

-hút

Thêm 5 ml axit sunfuric và 5 ml hydro peroxit HO; vào bình

cau tròn đáy, thêm vài hat da bot Dun đến sôi và thu phần

hứng được vào bình hứng

Tiếp tục đun cho đến khi khói của axit sunfuric xuất hiện

âu Nếu mẫu đục và không hth Oro Dane

Quan sat mau

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

* Do QA/QC (Xem phan dam bdo chat lượng

ket qua thử nghiệm)

-Vm: khối lượng mẫu ban đầu (ml)

-f: hệ số pha loãng (nếu có)

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

XÁC ĐỊNH THUỶ NGÂN (Hg) TRONG NƯỚC

Ị

. PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ

KỸ THUẬT HOÁ HƠI LẠNH

THEO TIÊU CHUẨN VIÊT NAM

TONG QUAN VE NGUYEN TO THUY NGAN

PHAM Vi AP DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP

PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

@

@ TINH TOAN KET QUA

.—

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Tình TT Oo ne aa ngan trong nước” ö Việt Năm

Cac nguon gay ð nhiệm

Tác hại lên sức khỏe con người

'Văn phòng Công nhận Chất lượng

ÁP DỤNG

ij8 CASE

ảnh hưởng đến kết quả phân Sự có mặt với hàm lượng

Cuil), Nit), Agi), , As(V),

phan tich Hg trong

SnCl; gây nhiễm bản nếu dùng

NaBH, sau đó vì vậy cần có hai

hệ thông khử riêng Việc ngưng tụ nước trên cuvet

ảnh hưởng đến kết quả vì vậy

các dung dịch trước khi khử và giải phóng Hg phải ở nhiệt độ <

quả phân tích tang lên; loại

bỏ việc này bằng cách thêm

dư KMnO, trước khi khử Hg;

ngoài ra có thể dung đèn D2

để loại nền

Văn phịng Cơng nhận Chat lượng

Hịa tan 50 g Hoa tan 5 g kali kali dicromat, K,Cr,0,, permanganat trong 500 mL HNO;

Các thuốc thừ tình khiết phân tích hộo các Eì072190/01100750 1 cất hai lắn hoặc cĩ độ tịnh khiét tuteng ities: Maciel fies

hơn nơng độ thủy ngăn thấp nhật phân tích điợc _ tnúy ngất trong nước và thuộc thử phải tháp 'ợng thủy ngân tháp Woe phải là nước

Hịa tan 3 g NaBH, và Hg 1000ppm vào bình 00ppm vào bình định

(SnCI;.2H,O) trong 30 1g NaOH vao mét it ann ae 100mL,

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Văn phòng Công nhận Chất lượng

Sơ đồ quy trình đo máy

Nối bình với thiết bị phân tích

| Mở van khí cho dòng khí qua bình phản ứng và ngăn hấp phụ ở tốc độ 1 đến 2L/min |

Văn phòng Công nhận Chất lượng

25