Giáo trình Phương pháp phân tích phổ nguyên tử - Phạm Luận

Giáo trình có kết cấu gồm 12 chương trình bày đại cương về phương pháp AES, sự kích thích phổ phát xạ nguyên tử, máy quang phổ và sự phân li chùm sáng, các yếu tố ảnh hưởng trong AES, phân tích quang phổ phát xạ định tính, phân tích phổ phát xạ định lượng,... Mời bạn đọc tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Phương pháp phân tích phổ nguyên tử - Phạm Luận PHẠM LUẬNPHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHỔ NGUYÊN TỬ (In Lần thứ 2 có sửa chữa và bổ sung) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘILỜI MỞ ĐẦU Phép đo phổ phát xạ và hấp thụ nguyên tử là những kĩ thuật phân tích hóa lí, đãvà đang được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học kĩ thuật,trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, y dược, địa chất, hóa học. Đặc biệt ở cácnước phát triển, phương pháp phân tích phổ phát xạ nguyên tử đã trở thành một trongcác phương pháp dùng để phân tích lượng vết các kim loại trong nhiều đối tượng khácnhau như đất, nước, không khí, thực phẩm, v.v... Hiện nay trong công tác nghiên cứubảo vệ môi trường, phương pháp phân tích này là một công cụ đắc lực để xác định cáckim loại nặng độc hại. Ở nước ta, kĩ thuật phân tích theo phổ phát xạ và hấp thụ nguyên tử cũng đã đượcphát triển và ứng dụng trong khoảng hơn hai chục năm nay. Một số phòng thí nghiệmđã được trang bị máy đo phổ phát xạ và hấp thụ nguyên tử, hoặc do Nhà nước ta đầutư, hoặc do sự viện trợ của các tổ chức nước ngoài theo các chương trình khác nhau.Một số cán bộ khoa học của ta đã được cử ra nước ngoài học tập, nghiên cứu và đàotạo. Song đại đa số không có điều kiện đó, nhưng lại cần sử dụng kĩ thuật phân tíchnày cho công việc phân tích của họ. Hầu hết các tài liệu hay sách khoa học về kỹ thuậtnày lại bằng tiếng Anh. Mặt khác, chúng ta lại chưa có một cuốn sách hoặc các tài liệucơ sở lí thuyết bằng tiếng Việt về kĩ thuật phân tích này. Do thực thế đó, để đóng góp cho công tác đào tạo sinh viên trên lĩnh vực kĩ thuậtphân tích này của Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốcgia Hà Nội, cũng như tạo điều kiện cho một số cán bộ khoa học, công nhân viên phântích của các phòng thí nghiệm khác có tài liệu tham khảo, chúng tôi mạnh dạn biênsoạn cuốn sách này. Nó được coi như là giáo trình cơ sở lí thuyết về Phương phápphân tích phổ nguyên tử. Đây cũng là nội dung nhằm phục vụ đào tạo cao học về kĩthuật phân tích này. Đây là giáo trình tiếng Việt đầu tiên về kĩ thuật phân tích hiện đại này nên khôngthể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót nhất định. Vì thế rất mong sự đóng góp thêmý kiến của các bạn bè đồng nghiệp và các độc giả quan tnm, để tác giả có điều kiện bổsung cho hoàn chỉnh hơn. Nhân dịp này chúng tôi xin chân thành cảm ơn GS. TS. J.F.M. Maessen, GS. TS.J. Kragton, GS. TS. Ban, TS. J.C. Kraak, các kĩ sư H. Balker và J.W. Elgersma (khoaHóa, trường Đại học tổng hợp Amsterdam, Hà Lan), GS. TSKH. Trịnh Xuân Giản(Viện Hóa), TS. Nguyễn Hoàng (ĐHQGHN), PGS. TS. Phạm Gia Huệ (ĐH Dược) vàcác đồng nghiệp Bộ môn Hóa Phân tích khoa Hóa học đã có nhiều ý kiến đóng gópcho nội dung của giáo trình này. Phạm Luận2 PHẦN IChương 1ĐẠI CƯƠNG VỀ PHƯƠNG PHÁP AES1.1 Sự phân loại phổ Phân tích quang phổ là tên gọi chung cho một hệ các phương pháp phân tíchquang học dựa trên cơ sở ứng dụng những tính chất quang học của nguyên tử, Ion,phân tử và nhóm phân tử. Ví dụ, tính chất phát xạ hay hấp thụ quang của nguyên tử,tinh chất hấp thụ quang của phân tử, v.v... Vì vậy tùy theo quan niệm, dựa theo nhữngđiều kiện kích thích phổ, phương tiện thu ghi và quan sát phổ, cũng như bản chất củaquá trình sinh ra phổ mà người ta có một số cách phân chia thành những phép đo khácnhau, như phép đo phổ phát xạ nguyên tử, hấp thụ nguyên tử, phép đo phổ hồngngoại,... Tuy thế, nhưng có hai cách phân chia sau đây là phù hợp hơn:1.1.1 Sự phân chia theo đặc trưng của phổ Theo cách này người ta có những phương pháp phân tích quang học sau: Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, gồm có: a) Phổ pháp xạ nguyên tử b) Phổ hấp thụ nguyên tử c) Phổ huỳnh quang nguyên tử Đây là phổ do sự chuyển mức năng lượng của các điện tử hóa trị của nguyên tử ởtrạng thái khí (hơi) tự do, khi bị kích thích mà sinh ra. Phương pháp phân tích phổ phân tử, gồm có: a) Phổ hấp thụ phân tử trong vùng UV-VIS b) Phổ hồng ngoại (IR và NIR) c) Phổ tán xạ Raman Phổ này được quyết định bởi các điện tử hóa trị của nguyên tử ở trong phân tử,đó là những điện tử hóa trị nằm trong liên kết hay một cặp còn tự do, chuyển mứcnăng lượng khi bị kích thích. ♦ Phổ Rơn-ghen (tia X), là phổ của điện tử nội của nguyên tử, gồm có: + Phổ phát xạ tia X + Phổ huỳnh quang tia X + Phổ nhiễu xạ tia X 3 ♦Phổ cộng hưởng từ, gồm: a) Cộng hưởng từ điện tử (ERMS). b) Cộng hưởng từ proton (hạt nhân: NRMS)) ♦ Phương pháp phân tích khỏi phổ: Phổ này được quyết định bởi khối lượng củacác Ion phân tử hay các mảnh Ion của chất phân tích bị cắt ra (tỉ số m/z). ...