Các điều kiện đo phổ AAS của một số nguyên tố: K, Ca, Fe, Zn, Pb và Hg

1.Đèn HCL và các điều kiện đo chung 3.Điều kiện đo của Ca 5.Điều kiện đo của Zn 7.Kỹ thuật Hydrua hóa và điều kiện đo của Hg Điều kiện đo phổ Nội Dung 2.Điều kiện đo của K 4.Điều kiện đo

Chào Thầy và các bạn đang đến với

bài thuyết trình của nhóm 8

1

Hoàng Xuân Ái

Nguyễn Ngọc Thụy Thiên Lý Nguyễn

Thanh Bình

Vũ Duy Hải

2

Thành viên nhóm 4

Thuyết Trình

Nhóm Trưởng

Chủ đề:

Các điều kiện đo

phổ AAS của một số nguyên tố:

K, Ca, Fe, Zn, Pb và Hg

3

1.Đèn HCL và các điều kiện đo chung

3.Điều kiện đo của Ca

5.Điều kiện đo của Zn

7.Kỹ thuật Hydrua hóa và điều kiện đo của Hg

Điều kiện đo phổ

Nội Dung

2.Điều kiện đo của K

4.Điều kiện đo của Fe

6.Điều kiện đo của Pb

1 Giới thiệu về đèn HCL và các điều kiện đo

1.1 Đèn HCL( đèn catot rỗng)

HCL là một loại nguồn phát ra bức xạ đơn sắc Đèn này chỉ phát ra những tia phát xạ nhạy đặc trưng của nguyên tố kim loại làm cực catot rỗng

5

1.2 Các điều kiện đo F-AAS cho các kim

loại

Vạch đo phổ Khe đo

Chiều cao Burner Khí ngọn lửa của:

 Không khí nén

 Khí Axetylen

Thời gian đo

Độ nhạy LOD Vùng tuyến tính

6

 Vạch phổ đo: là vạch phổ phải thõa mãn điều kiện:

Không bị các vạch khác quấy rối, chen lấn gây nhiễu hay trùng lặp.

Ví dụ:

 Cường độ dòng làm việc của đèn HCL: cường độ làm việc của đèn catot rỗng có ảnh hưởng trực tiếp tới vạch phổ

 Theo thực nghiệm , nên chọn cường độ dòng đèn HCL nằm trong vùng từ 60%-85% so với cường độ cực đại ghi trên đèn và duy trì không đổi suốt trong phép đo đó

 Khi cần độ nhạy cao thì chọn cận dưới, khi cần ổn định cao thì chọn ở cận trên.

9

 Khe đo của máy quang phổ: Khe đo có ảnh hưởng tới độ nhạy và vùng tuyến tính của phép đo Đối với nhiều vạch phổ thì khe đo phù hợp là nằm trong vùng từ 0,5 đến 1nm, vì

độ rộng của hầu hết các vạch phổ hấp thụ có

độ lớn trong vùng 0,5-0,8nm

Khi khe đo nhỏ ta có vùng tuyến tính rộng, còn khi khe lớn thì vùng tuyến tính bị thu hẹp bớt.

10

 Chọn chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu

( Burner Hight): nếu chọn không đúng ta sẽ

không những thu được độ nhạy kém và tín hiệu đo không ổn định , đồng thời lại bị nhiều yếu tố ảnh hưởng

Vì vậy chỉ ở phần tâm của ngọn lửa các quá trình mới ổn định và hiệu suất nguyên tử hóa mới cao.

11

 Thời gian đo:

Đối với F-AAS đó là thời gian thu được tín

hiệu hấp thụ ổn định

Đối với GF-AAS lại là thời gian nguyên tử

hóa mẫu

12

 Lượng mẫu : Đó là tốc độ dẫn mẫu, lượng mẫu bơm và buồng tạo thể sol khí.

Trong phép đo F-AAS với hầu hết các nguyên

tố nên chọn trong vùng từ 5 đến 6mL/ phút cho hầu hết các loại máy phổ AAS và trong phép đo GF-AAS chỉ nên lấy lượng mẫu cho mỗi lần đo trong vùng từ 10-50µL.

13

 Vùng tuyến tính: của vạch phổ được chọn để định lượng, yếu tố này cũng cần được xác định chính xác cho từng vạch phổ đã chọn để định lượng nguyên tố phân tích trong các điều kiện của một quy trình

Có như thế mới có thể chuẩn bị một dãy mẩu chuẩn phù hợp cho phép đo của mình Vì các kết quả thu được nằm trong vùng tuyến tính của vạch phổ bao giờ cũng có độ chính xác và

độ lặp lại cao.

14

2 Điều kiện đo phổ của K (F-AAS)

Cường độ đèn HCL 12mA(70%)

Khí ngọn lửa của: Axetylen/ Không Khí: ¼

Các vạch phổ phân tích:

16

2 Điều kiện đo phổ của K (F-AAS)

STT Các vạch phổ LOD (ppm) LOQ (ppm) Cmax(pp m)

Đèn HCL (mA) 70% Imax ( 6mA)

Vạch đo(nm) K-766,50 nmKhe đo (nm) 0,5 nm

Chiều cao đo (mm) 6-7 mmKhí môi trường Ar

Loại cuvet A (hoạt hóa toàn phần)Môi trường dung dịch mẫu HNO3 2%

Lượng mẫu nạp ( L) 10

Độ nhạy, LOD (ppb) 0,05Vùng tuyến tính (ppb) 0,5 -2

Chiều cao đo (mm) 6-7 mmKhí môi trường Ar

Loại cuvet A (hoạt hóa toàn phần)Môi trường dung dịch mẫu HNO3 2%

10

Độ nhạy, LOD (ppb) 0,05Vùng tuyến tính (ppb) 0,5 -2

2 Điều kiện đo phổ của K (GF-AAS)

Vạch phổ phân tích:

18

STT Vạch phổ LOD (ppb) LOQ (ppb) Cmax (ppb)

‒ Môi trường của mẫu: HNO3 2% hay HCl 2%

‒ Chất modify nền của mẫu: Pd(NO3)2 0,1 %

3 Điều kiện đo phổ của Ca (F-AAS)

Cường độ đèn HCl 75% Imax ( 9mA)

Vạch phổ đo Ca- 422,70 nm

Chiều cao Burner 5-6 mm Khí ngọn lửa: Axetylen/ Không khí: ¼ Không khí nén 5,2 L/ ph

Khí Axetylen 1,2 L/ph Tốc độ dẫn mẫu 5mL/ph Thời gian đo 5 giây

Độ nhạy( LOD) 0,025 ppm Vùng tuyến tính 0,1-6 ppm

19

Vạch phổ phân tích

3 Điều kiện đo phổ của Ca (F-AAS)

STT Vạch phổ LOD (ppm) (ppm) LOQ Cmax (ppm)

20

Đèn HCL (mA) 70% Imax ( 6mA)

Vạch đo(nm) Ca-422,70Khe đo (nm) 0,5 nm Chiều cao đo (mm) 6-7 mmKhí môi trường Ar

Loại cuvet A (hoạt hóa toàn phần)Môi trường dung dịch mẫu HNO3 2% hay HCl 2%

Nền mẫu(Modify) NH4Ac 1%

Lượng mẫu nạp ( L) 10

Độ nhạy, LOD (ppb) 0,05Vùng tuyến tính (ppb) 0,5 -10Chương trình NTH T (0C) t (s) Tram (s) Ar (mL/ph)

Loại cuvet A (hoạt hóa toàn phần)Môi trường dung dịch mẫu HNO3 2% hay HCl 2%

Nền mẫu(Modify) NH4Ac 1%

10

Độ nhạy, LOD (ppb) 0,05Vùng tuyến tính (ppb) 0,5 -10Chương trình NTH T (0C) t (s) Tram (s) Ar (mL/ph)

Vạch phổ phân tích

3 Điều kiện đo phổ của Ca (GF-AAS)

STT Vạch phổ LOD (ppm) (ppm) LOQ Cmax (ppm)

22

4 Điều kiện đo của Fe (F-AAS)

Cường độ đèn HCL 12 mA (80% Imax) Vạch phổ đo Fe-248,30 nm

Chiều cao Burner 5-6 mm

Khí ngọn lửa của Axetylen/ Không khí : (1,1/4)

STT Các vạch phổ LOD (ppm) LOQ(ppm) Cmax (ppm)

Đèn HCL (mA) 70% Imax ( 10mA)

Vạch đo(nm) Fe-248,30Khe đo (nm) 0,2 nmChiều cao đo (mm) 6-7 mmKhí môi trường Ar

Loại cuvet A (hoạt hóa toàn phần)Môi trường dung dịch mẫu HNO3 2% hay HCl 2%

Nền mẫu(Modify) 0.025 mg Mg(NO3)2 /mLLượng mẫu nạp ( L) 10

Độ nhạy, LOD (ppb) 0.1Vùng tuyến tính (ppb) 1-10

Loại cuvet A (hoạt hóa toàn phần)Môi trường dung dịch mẫu HNO3 2% hay HCl 2%

Nền mẫu(Modify) 0.025 mg Mg(NO3)2 /mL

10

Độ nhạy, LOD (ppb) 0.1Vùng tuyến tính (ppb) 1-10

Vạch phổ phân tích

4 Điều kiện đo của Fe (GF-AAS)

STT Vạch phổ LOD (ppb) LOQ (ppb) Cmax (ppb)

Fe-– Môi trường đo mẫu là HCl 2%

– Chất modify nền của mẫu: 0.025 mg Mg(NO3)2/mL

 Dung dich gốc 1000 ppm Fe ( 1000ppm Fe/L): Hòa tan 1,297g Fe2O3 loại 99,99% trong 60mL HCl 1/1, đun nhẹ, để nguội và định mức thành 1000mL

26

5 Điều kiện đo của Zn (F-AAS)

Khí ngọn lửa của Không khí nén / Axetylen : (4/1)

5 Điều kiện đo của Zn (F-AAS)

STT Các vạch phổ LOD (ppm) LOQ(ppm) Cmax (ppm)

6 Điều kiện đo của Pb (F-AAS)

Cường độ đèn HCL 9 mA (70% Imax) Vạch phổ đo Pb – 283,80 hay 217,00 nm

Chiều cao Burner 5 mm

Khí ngọn lửa của Axetylen/ Không khí : (1,1/4)

6 Điều kiện đo của Pb (F-AAS)

 Môi trường của mẫu: HNO3 1%

 Chất nền của mẫu: LaCl3 1% NH4Ac 1%

 Dung dich gốc 1000ppm Pb (1000mg Pb/L): Hòa tan 1,5980g Pb(NO3)2 loại 99,99% trong 100mL HNO3 10%, định mức thành 100mL

Đèn HCL (mA) 70% Imax ( 12mA)

Vạch đo(nm) Pb-283,30Khe đo (nm) 0,5-0,7nm Chiều cao đo (mm) 6-7 mmKhí môi trường Ar

Loại cuvet A (hoạt hóa toàn phần)Môi trường dung dịch mẫu HNO3 2%

Nền mẫu(Modify) NH4Ac 1%

Lượng mẫu nạp ( L) 10

Độ nhạy, LOD (ppb) 0.2Vùng tuyến tính (ppb) 1-20

Loại cuvet A (hoạt hóa toàn phần)Môi trường dung dịch mẫu HNO3 2%

Nền mẫu(Modify) NH4Ac 1%

10

Độ nhạy, LOD (ppb) 0.2Vùng tuyến tính (ppb) 1-20

6 Điều kiện đo của Pb (GF-AAS)

 Môi trường của mẫu: HNO3 2%

 Chất nền của mẫu: NH4Ac 1%

 Dung dich gốc 1000 ppm Pb (1000mg Pb/L): Hòa tan 1,5980g Pb(NO3)2 loại 99,99% trong 100mL HNO3 10%, định mức thành 100mL

7 Kỹ thuật Hydrua hóa và điều kiện đo của Hg

7.1 Kỹ thuật Hydrua hóa

Nguyên tắc: Trong điều kiện nhất định của một số nguyên

tố (ion của nó) có khả năng phản ứng với Hydro mới sinh, hay chất khử mạnh trong môi trường axit sinh ra hợp chất hydrua ở trạng thái khí, hợp chất này dễ bị nguyên tử hóa (phân ly) thành các nguyên tử tự do có khả năng hấp thụ quang( chùm sáng đơn sắc phù hợp) sinh ra phổ hấp thụ nguyên tử của nó.

Ví dụ: Hg(II) HgH2; As(III)  AsH3; Se(IV)  SeH4

33

7.1 Kỹ thuật Hydrua hóa

‒ Các hợp chất hydrua này có nhiệt độ phân hủy(NTH) thấp.

‒ Ví dụ: HgH2 ở 20oC; AsH3 ở 900oC; SeH4, TeH4 ở 1100oC.

=> Sau khi hình thành chỉ có HgH2 bị phân ly ngay thành các nguyên tử Hg tự do ở trạng thái hơi trong nhiệt độ phòng => khi xác định Hg bằng kỹ thuật này ta không cần đốt nóng cuvet thạch anh, còn với các hợp chất hydrua khác ta phải nung nóng cuvet đến nhiệt

độ thích hợp để phân ly các hợp chất hydrua của nó tạo ra nguyên tử

tự do chop phép đo AAS

34

Có hai cách để thực hiện đốt nóng cuvet thạch anh:

Cách 1: Dùng nhiệt của ngọn lửa đèn khí không khí và axetylen, điểu chỉnh thành phần khí axetylen để có nhiệt độ ngọn lửa phù hợp(900oC – 1200oC) cho mỗi loại.

Cách 2: Dùng lò nung ống nhiệt điện bao quanh cuvet và khống chế thế nung để có nhiệt độ thích hợp

35

Ví dụ: Quá trình phản ứng hydrua hóa và NTH các nguyên tố Hg,

36

Chuyển As(V) về As(III), Se(VI) về Se(IV) rồi mới tiến hành phản ứng hydrua hóa, sẽ cho kết quả ổn định và tốt hơn Chất khử thường dùng là KI 20%, axit Ascorbic 10%

Phản ứng của ion hóa trị cao với hydro mới sinh thường chậm và kém định lượng nên người ta phải khử trước ion hóa trị cao của chất phân tích về ion hóa trị thấp.

7.1 Đặc điểm của kỹ thuật hydrua hóa

- Dùng để xác định hàm cấp lượng ppb( ng) của các nguyên tố As,

- Phương pháp xác định có độ chọn lọc cao.

- Dùng cho hầu hết các đối tượng mẫu

- Chi phí hóa chất không cao.

=> Chính vì vậy nên trên thế giới hiện nay đã có quy trình tiêu chuẩn xác định Hg, As, Se, Te… bằng kỹ thuật hydrua hóa này

37

7.2 Điều kiện đo Hg bằng kỹ thuật hydrua

hóa.

Chiều cao Burner 15-16nm ( tự động tối ưu)Nồng độ axit của mẫu HCl 2M

38

7.2 Điều kiện đo Hg bằng kỹ thuật hydrua

hóa.

Ghi chú:

Môi trường của mẫu đo phổ: HNO3 2%

Pha dung dịch gốc Hg 1000ppm ( 1000 mg Hg/L): Hòa tan 1000mg kim loại Hg trong 50mL HCl 5M

39

Tài liệu tham khảo chính

1 Phương Pháp phân tích Phổ nguyên tử-

Phạm Luận, NXB Bách Khoa Hà Hội.

40