Bài giảng Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử

Bài giảng Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử có nội dung trình bày về sự xuất hiện phổ hấp thu nguyên tử, nguyên tắc của phép đo AAS, các bộ phận máy AAS, hệ thống quang học trong thiết bị AAS, các phương pháp định lượng, ứng dụng AAS trong phân tích thực phẩm,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ  (ATOMIC  ABSORPTION SPECTROSCOPY) LÊ NHẤT TÂM­ IUH­IBF  lenhattam@iuh.edu.vn PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ Các nội dung chính •Sự xuất hiện phổ hấp thu nguyên tử •Nguyên tắc của phép đo AAS •Các bộ phận máy AAS •Hệ thống quang học trong thiết bị AAS  •Các phương pháp định lượng  •Ứng dụng AAS trong phân tích thực phẩm  LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG  PHÁP PHÂN TÍCH PHỔ NGUYÊN TỬ Flame Emission Atomic Absorption Atomic Fluorescence ICP­MS 1950 1960 1970 1980 1990 Naêm SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  Độ nhạy của phương pháp             GF  AAS    F – AAS Phát xạ ngọn lửa     ICP­MS 1 ppt                     1 ppb                        1 ppm                    0.1%                        100% SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  • Nguyên tử bao gồm hạt nhân và các điện tử chuyển  động xung quanh hạt nhân theo những obital có  năng lượng xác định • Các điện tử trong nguyên tử được phân bố vào các  orbital theo quy luật từ thấp tới cao, và ở điều kiện  thường nguyên tử ở trạng thái bền vững, có năng  lượng thấp nhất SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  • Nếu cung cấp năng lượng cho nguyên tử (điện năng  , nhiệt năng, hóa năng…) thì trạng thái đó không tồn  tại nữa thì điện tử sẽ chuyển lên mức năng lượng  cao hơn khi đó nguyên tử bị kích thích, nhưng trạng  thái  này  không  bền  vững.  Nguyên  tử  chỉ  lưu  lại  ở  trạng thái này nhiều nhất là 10­8 giây.  • Sau  đó  nó  luôn  có  xu  hướng  trở  về  trạng  thái  cơ  bản  giải  phóng  năng  lượng,  lúc  này  nguyên  tử  có  thể giải phóng dưới dạng các bức xạ.  SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  • Nếu nguyên tử ở trạng thái hơi bị kích thích bởi  nguồn bức xạ điện từ  thì chúng ta có phổ hấp thu  nguyên tử. • Nếu năng lượng giải phóng của hơi nguyên tử ở  trạng thái kích thích, dưới dạng bức xạ điện từ thì  ta phổ phổ phát xạ nguyên tử và nếu tần phát phát  xạ bằng tần số hấp thu thì ta có sự phát xạ toàn  phần. SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  • Nếu  một  chùm  tia  sáng  có  những  bước  sóng  (tần  số)  mang  những  năng  lượng  xác  định  ứng  đúng  với  năng  lượng  cần  thiết  để  chuyển  các  điện  tử  từ  trạng  thái  cơ bản lên các trạng thái kích thích tiếp theo, thì chúng  sẽ hấp thu phần năng lượng đó. • Các nguyên tử khác nhau sẽ có sự phân bố năng lượng  điện tử khác nhau, do đó sẽ hấp thu những phần năng  lượng khác nhau. Tức là tần số bức xạ khác nhau. • Trong phổ AAS để có bức xạ  ứng với sự chuyển dịch  trên, người ta tạo bức xạ sinh ra từ chính các nguyên tử  kim loại cần phân tích. SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  E2 h  (radiation) h e- Absorption Hạt nhân e­ E1 H ấp  t h u   n g u y ê n  t ử SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  E = E2 - E1   Hấp thu nguyên tử E2 =h λ =c / h λ = hc/ (E2 - E1 ) E2 =   Trạng thái kích thích E1 =   Trạng thái cơ bản h   =   Hằng số Planck E1 =   Tần số sóng e­ SỰ XUẤT HIỆN PHỔ HẤP THU  NGUYÊN TỬ  eV Vạch phổ Natri 6 4 3.6eV 2.2eV 330.3nm 2 589nm Traïng thaùi cô baûn NGUYÊN TẮC PHÉP ĐO AAS • Định nghĩa: Phương pháp phân tích dựa trên cơ sở đo  phổ hấp thu nguyên tử của một nguyên tố được gọi là  phép đo phổ hấp thu nguyên tử •  Muốn thực hiện được phép đo phổ hấp thu nguyên tử  của một nguyên tô cần phải thực hiện quá trình sau: 1/ Mẫu từ dạng lỏng dưới tác dụng của đầu đốt có nhiệt  độ lên tới khoảng 30000C chuyển thành trạng thái hơi  của các nguyên tử tự do( đám mây nguyên tử) NGUYÊN TẮC PHÉP ĐO AAS 2/ Một chùm tia sáng bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần  phân tích được chiếu qua đám hơi nguyên tử. Các nguyên  tử của nguyên tố cần xác định sẽ hấp thụ những bức xạ  nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của nó. 3/  Nhờ vào hệ thống quang phổ người ta thu toàn bộ  chùm sáng sau khi đi qua đám mây nguyên tử và chọn một  vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần xác định để đo  cường độ của nó. Cường độ của vạch phổ hấp thụ tỷ lệ  thuận với nồng độ của nguyên tố cần xác định  NGUYÊN TẮC PHÉP  ĐO AAS Io ...