Phổ hấp thụ nguyên tử aas

   K ế ù ứ x ừ v ì ự v v ả v ứ x x v Khi ¸nh s¸ng t•¬ng t¸c víi c¸c ph©n tö khÝ x¶y ra ba qu¸ tr×nh kh¸c nhau (nh• h×nh bªn): qu¸ tr×nh hÊp thô, qu¸ tr×nh ph¸t x¹ tù ph¸t, qu¸ tr×nh ph¸t x¹ kÝch thÝch. §èi víi phæ hÊp thô chóng ta chØ xÐt hai qu¸ tr×nh: hÊp thô vµ ph¸t x¹ tù ph¸t. Phæ hÊp thô øng dông tèt nhÊt ®èi víi nh÷ng nguyªn tö hoÆc nh÷ng ph©n tö nhá. §èi víi c¸c ph©n tö lín chóng ta ph¶i dïng tíi phæ Raman hoÆc phæ hÊp thô hång ngo¹i. Eexcited - Eground = h ;  excited - Eground) / h ; víi   suy ra:  = hc/ (Eexcited - Eground) B•íc sãng (λ) cña ¸nh s¸ng hÊp thô phô thuéc vµo c¶ tr¹ng th¸i c¬ b¶n vµ tr¹ng th¸i kÝch thÝch cña nguyªn tè. C•êng ®é chïm bøc x¹ t•¬ng øng víi b•íc sãng sÏ cho th«ng tin vÒ ®Þnh l•îng nguyªn tè. Ph•¬ng ph¸p phæ hÊp thô nguyªn tö dùa vµo kh¶ n¨ng hÊp thô chän läc c¸c bøc x¹ céng h•ëng cña c¸c nguyªn tö ë tr¹ng th¸i tù do. §èi víi mçi lo¹i nguyªn tö, bøc x¹ céng h•ëng cã b•íc sãng x¸c ®Þnh. Th«ng th•êng, khi hÊp thô bøc x¹ céng h•ëng, nguyªn tö sÏ chuyÓn tõ tr¹ng th¸i øng víi møc n¨ng l•îng c¬ b¶n sang møc n¨ng l•îng gÇn møc n¨ng l•îng c¬ b¶n nhÊt mµ ng•êi ta th•êng gäi lµ b•íc nh¶y céng h•ëng. Trong ph•¬ng ph¸p nµy, c¸c nguyªn tö tù do ®•îc t¹o ra khi ta phun dung dÞch ph©n tÝch ë tr¹ng th¸i aerozon vµo ngän ®Ìn khÝ, chÊt nghiªn cøu bÞ nhiÖt ph©n vµ t¹o c¸c nguyªn tö tù do. §a sè c¸c nguyªn tö ®•îc t¹o thµnh ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n. Trong ®iÒu kiÖn ®ã, nÕu ta h•íng vµo ngän löa mét chïm bøc x¹ ®iÖn tõ cã tÇn sè b»ng tÇn sè céng h•ëng, c¸c nguyªn tö tù do cã thÓ hÊp thô c¸c bøc x¹ céng h•ëng nµy vµ lµm gi¶m c•êng ®é cña chïm bøc x¹ ®iÖn tõ. §©y lµ c¬ së vËt lÝ cña ph•¬ng ph¸p hÊp thô nguyªn tö. Sù t¹o thµnh phæ hÊp thô nguyªn tö gåm hai qu¸ tr×nh: qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸ vµ sù hÊp thô bøc x¹ céng h•ëng. Qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸: §Ó tiÕn hµnh ph©n tÝch c¸c chÊt theo ph•¬ng ph¸p hÊp thô nguyªn tö, ta ph¶i biÕn chÊt nghiªn cøu tõ tr¹ng th¸i tËp hîp sang tr¹ng th¸i nguyªn tö tù do. Ngän löa lµ mét trong nh÷ng ph•¬ng tiÖn c¬ b¶n ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸. Gi¶ sö kim lo¹i nghiªn cøu Me trong dung dÞch hîp chÊt MeX ®•îc phun vµo ngän löa ®Ìn khÝ ë d¹ng aerozon, qu¸ tr×nh nhiÖt ph©n MeX sÏ x¶y ra: MeX ---> Me + X Bªn c¹nh qu¸ tr×nh nµy còng cã thÓ x¶y ra c¸c qu¸ tr×nh kh¸c nh• qu¸ tr×nh t¹o hîp chÊt lo¹i MeO, MeOH, MeH lµm gi¶m nång ®é nguyªn tö Me. §Ó gi¶m qu¸ tr×nh t¹o hîp chÊt chøa oxy cña Me, ng•êi ta ph¶i t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó bÇu khÝ cã tÝnh khö m¹nh. §ång thêi, ®Ó gi¶m qu¸ tr×nh i«n ho¸ nguyªn tö cã thÓ lµm gi¶m ®é nh¹y cña ph•¬ng ph¸p ph©n tÝch, ng•êi ta ph¶i ®•a vµo trong dung dÞch ph©n tÝch chÊt dÔ bÞ i«n ho¸ ®Ó t¨ng nÒn ®iÖn tö trong bÇu khÝ. Sù hÊp thô bøc x¹ céng h•ëng: Khi h•íng mét chïm bøc x¹ ®iÖn tõ cã tÇn sè ®óng b»ng tÇn sè céng h•ëng cña nguyªn tè Me, hiÖn t•îng hÊp thô céng h•ëng x¶y ra, nguyªn tö Me chuyÓn lªn møc kÝch thÝch gÇn nhÊt: Me + hν ---> Me* Ng•êi ta ®· chøng minh ®•îc r»ng ë nhiÖt ®é cña c¸c ngän ®Ìn khÝ (T  3000 0C) ®èi víi nhiÒu nguyªn tö, nång ®é c¸c nguyªn tö bÞ kÝch thÝch lµ kh«ng ®¸ng kÓ(1- 2% so víi nång ®é chung cña c¸c nguyªn tö) vµ Ýt bÞ thay ®æi theo nhiÖt ®é. Do ®ã, trong phæ hÊp thô nguyªn tö, sè nguyªn tö cã kh¶ n¨ng hÊp thô bøc x¹ céng h•ëng thùc tÕ b»ng sè nguyªn tö chung cña nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh vµ Ýt bÞ ¶nh h•ëng bëi nhiÖt ®é ngän löa. Nh• vËy, ph•¬ng ph¸p phæ hÊp thô nguyªn tö cho kÕt qu¶ ph©n tÝch chÝnh x¸c, ®é nh¹y cao. §èi víi mét sè nguyªn tè, ph•¬ng ph¸p hÊp thô nguyªn tö cã thÓ x¸c ®Þnh ®Õn nång ®é 0.1 – 0.005mg/l víi ®é chÝnh x¸c tõ 1 – 4%. Ma M¸y hÊp thô nguyªn tö cã bèn khèi chÝnh: 1_ Nguån bøc x¹ 2_ ThiÕt bÞ nguyªn tö ho¸ 3_ M¸y ph¸t tia ®¬n s¾c 4_ ThiÕt bÞ ghi phæ Nguån bøc x¹ céng h•ëng Trong ph•¬ng ph¸p hÊp thô nguyªn tö, nguån ph¸t bøc x¹ céng h•ëng th•êng lµ c¸c nguån ph¸t cã ®é æn ®Þnh cao nh• c¸c ®Ìn catèt rçng hay c¸c ®Ìn cao tÇn h×nh cÇu ph¸t c¸c phæ hång ngo¹i hoÆc tia löa cña nguyªn tè x¸c ®Þnh. C¸c nguån nµy ph¶i ph¸t c¸c v¹ch phæ hÑp cã ®é chãi s¸ng cao vµ c•êng ®é ph¶i rÊt æn ®Þnh. Trong sè c¸c lo¹i nguån trªn, ®Ìn catèt rçng lµ lo¹i nguån ®•îc sö dông phæ biÕn. §Ìn catèt rçng cã d¹ng bãng thuû tinh h×nh trô, ®•êng kÝnh 3 -5cm, cã cöa sæ b»ng th¹ch anh hoÆc thuû tinh. Catèt cña ®Ìn ®•îc chÕ t¹o b»ng kim lo¹i d•íi d¹ng èng h×nh trô hoÆc d¹ng chiÕc cèc nhá. Anèt ®•îc chÕ t¹o b»ng thanh kim lo¹i. C¶ hai cùc ®Æt trong bãng thuû tinh chøa khÝ tr¬ (argon hay neon) víi ¸p suÊt kh«ng lín (0.2 – 2 mPa). §Ìn catèt rçng ®•îc nu«i b»ng dßng ®iÖn n¾n, ®iÖn ¸p 300 ®Õn 500 V cã ®é æn ®Þnh cao. Dßng phãng cña ®Ìn th•êng lµ vµi mA. Catèt cña ®Ìn ®•îc chÕ t¹o tõ kim lo¹i, hîp kim khã nãng ch¶y cã chøa vµi nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh. ThiÕt bÞ nguyªn tö ho¸. Ph•¬ng ph¸p nguyªn tö ho¸ phæ biÕn nhÊt lµ ph•¬ng ph¸p ph©n huû nhiÖt, mÉu ®•îc nung nãng ®Õn mét nhiÖt ®é mµ t¹i ®ã, ph©n tö bÞ ph©n tÝch thµnh c¸c nguyªn tö tù do. §Ó nguyªn tö ho¸, ng•êi ta th•êng dïng hai ph•¬ng ph¸p: nguyªn tö ho¸ b»ng ngän löa vµ nguyªn tö ho¸ b»ng lß ®iÖn. a. Nguyªn tö ho¸ b»ng ngän löa: 5 6 2 1 4 7 3 1 dung dÞch ph©n tÝch 2. nguån cung cÊp oxi ho¸ 3.dung m«i 4.buång trén khÝ 5.nguån cÊp khÝ ch¸y 6.®Ìn khÝ 7.ngän lña §©y lµ ph•¬ng ph¸p phæ biÕn vµ l©u ®êi nhÊt. ThiÕt bÞ dïng ®Ó ph¸t ngän löa ®¬n gi¶n, ho¹t ®éng kh¸ tin cËy. Tuy nhiªn, n¨ng l•îng nguån kh«ng cao nªn chØ kÝch thÝch ®•îc c¸c nguyªn tè dÔ kÝch thÝch. NhiÖt ®é cña ngän ®Ìn khÝ phô thuéc vµo thµnh phÇn cña hçn hîp khÝ ch¸y. Ngän ®Ìn khÝ th•êng cã thÓ cho nhiÖt ®é kho¶ng 900 0C. Hçn hîp H2 – kh«ng khÝ cho nhiÖt ®é 2100 0C, hçn hîp H2 – O2 cho nhiÖt ®é 2800 0C, hçn hîp axetilen – oxy cho nhiÖt ®é gÇn 3000 0C. Ng•êi ta cßn dïng c¸c hçn hîp khÝ kh¸c nh• hçn hîp N2O – C2H2. ChÊt nghiªn cøu th•êng ®•îc ®•a vµo d•íi d¹ng dung dÞch. Dung dÞch ®•îc ®•a vµo ngän löa b»ng thiÕt bÞ t¹o aerosol ®Æc biÖt. Aerosol ®•îc t¹o thµnh trong buång trén khÝ. Aerosol t¹o thµnh vµ khÝ ch¸y sÏ ®i tíi ®Çu ®èt. §Çu ®èt th•êng ë d¹ng khe dµi 10cm, réng 0.38 mm ®Õn 0.6 mm, lµm tõ nh«m hoÆc thÐp kh«ng gØ. §Ó ng¨n ngän löa kh«ng bÞ ch¸y ng•îc l¹i vµ næ trong buång trén, tèc ®é dßng hçn hîp nhiªn liÖu – chÊt oxy ho¸ ®i qua cöa ®èt ®•îc ®iÒu khiÓn vµ th•êng lín h¬n tèc ®é b¾t löa cña hçn hîp vµ lÇn. Nguån kÝch thÝch ngän löa cã n¨ng l•îng kh«ng cao nªn th•êng ®•îc dïng ®Ó ph©n tÝch c¸c nguyªn tè dÔ kÝch thÝch nh• kim lo¹i kiÒm, kiÒm thæ, Cu. Nh•îc ®iÓm cña ph•¬ng ph¸p nguyªn tö ho¸ b»ng ngän löa lµ tØ lÖ nguyªn tö hãa trªn toµn bé mÉu kh«ng cao, chØ kho¶ng 10%, 90% l•îng mÉu cßn l¹i ®i theo r·nh tho¸t ra ngoµi. Do ®ã, hiÖu qu¶ nguyªn tö ho¸ thÊp, ®é nh¹y ph©n tÝch kh«ng cao. b. Nguyªn tö ho¸ b»ng lß graphit: Lo¹i lß èng graphit th•êng cã thµnh máng dµi tõ 9 – 30 mm, ®•êng kÝnh trong 4-5mm. Hai ®Çu lß ®•îc kÑp chÆt vµo hai tiÕp ®iÓm graphit dµy, ch¾c. §Ó lß khái bÞ ch¸y, ng•êi ta lu«n thæi quanh lß mét dßng khÝ argon, dßng khÝ nµy còng ng¨n sù thÊt tho¸t cña l•îng mÉu ®· bay h¬i khái buång nguyªn tö ho¸. Toµn bé lß ®•îc ®Æt trong bao l¹nh, lµm l¹nh b»ng dßng n•íc. Dung dÞch mÉu ®•îc ®•a vµo lß b»ng micropipet víi l•îng 5 ®Õn 10μl qua lç më ë gi÷a lß. Sau khi sÊy mÉu, lß ®•îc ®èt nãng ®Õn 3000K. Khi ®ã, b· th« cña mÉu ®•îc bay h¬i vµ h¬i mÉu chøa ®Çy èng lß. Bøc x¹ ®iÖn tõ cã b•íc sãng thÝch hîp ®•îc chiÕu qua èng vµ sÏ bÞ hÊp thô. NhiÖt ®é cu¶ lß graphit ®•îc ®iÒu khiÓn b»ng thiÕt bÞ ®iÖn tö theo ch•¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn chän tr•íc. Qu¸ tr×nh nung ®•îc thùc hiÖn qua 3 giai ®o¹n: -> Giai ®o¹n sÊy: nhiÖt ®é sÊy kho¶ng 100 0C, n•íc vµ dung m«i trong mÉu bay h¬i hoµn toµn. -> Giai ®o¹n tro ho¸: nhiÖt ®é trong lß tõ 400 0C ®Õn 1000 0C, c¸c chÊt h÷u c¬ bÞ ph©n huû vµ bay h¬i. -> Giai ®o¹n nguyªn t• ho¸: nhiÖt ®é lß tõ 1400 0C tíi 3000 0C, c¸c hîp chÊt chøa kim lo¹i bÞ nguyªn tö ho¸. Qu¸ tr×nh nung nãng ®•îc thùc hiÖn d•íi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é, thêi gian, tèc ®é t¨ng nhiÖt phï hîp víi lo¹i nguyªn tè vµ thµnh phÇn mÉu cÇn x¸c ®Þnh. HÖ ®¬n s¾c kÕ Trong ph•¬ng ph¸p hÊp thô nguyªn tö, ng•êi ta th•êng dïng hÖ ®¬n s¾c kÕ sö dông c¸ch tö nhiÔu x¹ lµm phÇn tö t¸n s¾c. Khe vµo nhËn ¸nh s¸ng tõ phÝa ngän löa, khe ra cã l¾p tÕ bµo quang ®iÖn hoÆc ®Ìn nh©n quang ®iÖn cïng mét sè thiÕt bÞ ghi tÝn hiÖu ph©n tÝch. C¸ch tö nhiÔu x¹ ph¼ng truyÒn qua lµ c¸c b¶n ph¼ng th¹ch anh hoÆc thuû tinh, mÆt sau cã phñ mét líp nh«m máng. Trªn bÒ mÆt nh«m cã v¹ch c¸c v¹ch song song t¹o thµnh hÖ thèng khe. Sè khe trong c¸ch tö cã thÓ tõ hµng tr¨m ®Õn hµng ngh×n trªn 1 mm chiÒu dµi, c¸ch tö th•êng ®•îc chÕ t¹o theo chuÈn: 300, 600, 1200, 1800… trªn 1 mm. C¸c c¸ch tö nhiÔu x¹ ph¶n x¹ ®­îc chÕ t¹o b»ng c¸ch c¾t c¸c v¹ch song song trªn c¸c mÆt ph¼ng hoÆc mÆt cong kim lo¹i. §é t¸n s¾c cña c¸ch tö sÏ cµng lín nÕu sè v¹ch trªn 1mm cµng lín. HÖ ®¬n s¾c kÕ t,s 0 C 1000 3000 2000 Ch•¬ng tr×nh ho¸ nhiÖt ®é lß graphit Nguyªn lý lµm viÖc cña c¸ch tö nhiÔu x¹: dùa vµo viÖc ph©n ly ¸nh s¸ng thµnh quang phæ dùa vµo hiÖn t•îng nhiÔu x¹ ¸nh s¸ng qua hÖ thèng khe kÕt hîp víi hiÖn t•îng giao thoa ¸nh s¸ng. §iÒu kiÖn ®Ó cã cùc ®¹i nhiÔu x¹ lµ: ∆ = mλ = dsinφ trong ®ã:  ∆ hiÖu quang tr×nh cña hai tia kÕ tiÕp nhau  λ b•íc sãng cña bøc x¹ truyÒn qua khe  φ gãc lÖch cña chïm tia lã so víi ph¸p tuyÕn cña m¹ng (gãc nhiÔu x¹)  d: kho¶ng c¸ch gi÷a hai khe kÕ tiÕp (chu kú c¸ch tö)  m: sè nguyªn (bËc cña quang phæ) Nh• vËy gãc nhiÔu x¹ phô thuéc vµo b•íc sãng λ, ®©y lµ nguyªn lÝ cho viÖc dïng c¸c c¸ch tö nhiÔu x¹ lµm phÇn tö t¸n s¾c. Trong c¸c m¸y quang phæ, nÕu dïng l¨ng kÝnh, ®é t¸n s¾c gi¶m khi b•íc sãng λ t¨ng. Khi dïng c¸ch tö nhiÔu x¹, ®é t¸n s¾c cña m¸y hÇu nh• kh«ng ®æi theo λ. ChÊt l•îng cña m¸y cßn ®•îc ®¸nh gi¸ b»ng n¨ng suÊt ph©n gi¶i R cña m¸y, ®ã lµ kh¶ n¨ng ph©n biÖt hai v¹ch phæ cã b•íc sãng gÇn nhau nhÊt ghi ®•îc trªn m¸y ®o. R =    trong ®ã: λ: miÒn phæ quan s¸t ∆λ: hiÖu sè b•íc sãng cña hai v¹ch phæ gÇn nhau cã thÓ ph©n biÖt ®•îc khi ghi trªn m¸y. Cã thÓ dïng c¸c hÖ quang phæ bÊt kú nµo ®Ó lµm bé ®¬n s¾c kÕ, miÔn lµ chóng cã khe ra vµ ph¶i cã ®é t¸n s¾c ®ñ lín vµ ®Òu trong vïng phæ vµ ®ñ s¸ng. ThiÕt bÞ ghi phæ. ViÖc ghi nhËn phæ ®•îc thùc hiÖn b»ng c¸c thiÕt bÞ quang ®iÖn: tÕ bµo quang ®iÖn hoÆc ®Ìn nh©n quang ®iÖn tö. TÕ bµo quang ®iÖn cho phÐp biÕn ®æi n¨ng l•îng ¸nh s¸ng thµnh n¨ng l•îng ®iÖn dùa vµo hiÖu øng quang ®iÖn tö. §Ìn nh©n quang ®iÖn tö ghi nhËn ¸nh s¸ng víi ®é nh¹y cao h¬n so víi tÕ bµo quang ®iÖn. C¸c nh©n quang ®iÖn tö ho¹t ®éng theo hiÖu øng quang ®iÖn ngoµi vµ hiÖu øng ph¸t quang ®iÖn tö thø cÊp. C¸c ®iÖn cùc ®•îc bè trÝ ®Ó ®ãn dßng ®iÖn tö s¬ cÊp r¬i trªn emitor (cùc ph¸t) ®Çu tiªn ®Ó g©y sù ph¸t x¹ ®iÖn tö thø cÊp tõ emitor thø hai, c¸ ®iÖn tö nµy l¹i h•íng vÌ c¸c emitor tiÕp sau. Sù khuÕch ®¹i tu©n theo ®Þnh luËt cÊp sè nh©n: I = I0.σ m Cathode Cùc ph¸t Anode trong ®ã: I: c•êng ®é dßng ra cña m¸y I0: c•êng ®é dßng ra ban ®Çu σ Ö sè ph¸t x¹ ®iÖn tö thø cÊp m: sè lÇn khuÕch ®¹i èng nh©n quang Nh©n quang ®iÖn tö cho hÖ sè khuÕch ®¹i 105 ®Õn 106 lÇn. Dßng quang ®iÖn nhËn ®•îc tõ tÕ bµo quang ®iÖn hoÆc nh©n quang ®iÖn tö ®•îc khuÕch ®¹i ®Ó cã thÓ ®o ®•îc b»ng c¸c m¸y chØ thÞ b»ng kim hoÆc mµy ghi trªn b¨ng giÊy. Ngµy nay, trong c¸c m¸y hiÖn ®¹i, c¸c tÝn hiÖu ph©n tÝch th•êng ®•îc m· ho¸, th«ng qua kÜ thuËt sè, ghÐp nèi víi m¸y vi tÝnh. Th«ng qua kÜ thuËt sè vµ m¸y tÝnh, ng•êi ta cã thÓ nhËn ®•îc kÕt qu¶ ph©n tÝch ngay trong qu¸ tr×nh ghi phæ. KÕt qu¶ ph©n tÝch nhËn ®•îc cã thÓ d•íi d¹ng ®å thÞ, hµm l•îng chÊt nghiªn cøu víi c¸c th«ng tin vÒ ®é chÝnh x¸c, ®é tin cËy. §iÒu kiÖn ph©n tÝch. ThiÕt bÞ ph©n tÝch ph¶i ®•îc ®Æt trong ®iÒu kiÖn ph©n tÝch tèi •u ®Ó thu ®•îc kÕt qu¶ ®o tèt nhÊt. Tuú thuéc vµo nguyªn tè cÇn ph©n tÝch vµ thµnh phÇn cña mÉu mµ ®iÒu kiÖn tèi •u cã thÓ kh¸c nhau. a. V¹ch phæ ph©n tÝch: Bøc x¹ ph¸t ra tõ ®Ìn catèt rçng chøa mét lo¹t c¸c nhãm phæ phøc t¹p cña c¸c nguyªn tè trong thµnh phÇn cña catèt vµ cña khÝ trong ®Ìn. C¸c nguyªn tö ë tr¹ng th¸i tù do hÊp thô chän läc mét sè v¹ch phæ nhÊt ®Þnh. ViÖc chän v¹ch phæ (b•íc sãng) nµo ®èi víi nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh ph¶i ®¶m b¶o ®é nh¹y lµ lín nhÊt. ViÖc chän v¹ch phæ cßn phô thuéc vµo kho¶ng nång ®é cña nguyªn tè tromg mÉu. b. §é réng cña khe vµo: §é réng cña khe vµo cã thÓ thay ®æi ®èi víi tõng nguyªn tè ph©n tÝch vµ tõng lo¹i ngän löa ®Ó ®¶m b¶o sù hÊp thô bøc x¹ lµ lín nhÊt. c. Dßng ®iÖn cña ®Ìn catèt rçng: NÕu ®iÒu kiÖn ho¹t ®éng cña ®Ìn catot rçng kh«ng ®óng, c¸c v¹ch phæ sÏ bÞ më réng, lµm gi¶m ®é nh¹y hÊp thô, hoÆc kÕt qu¶ ®o thu ®•îc bÞ nhiÔu. Do ®ã, c•êng ®é dßng ®iÖn cña ®Ìn ®ù¬c x¸c ®Þnh dùa vµo ba yÕu tè: ®é chãi cña ®Ìn, ®é nh¹y hÊp thô vµ tuæi thä cña ®Ìn. Nh÷ng ®iÒu kiÖn ®èi víi ngän löa. a. Chän lo¹i ngän löa: Trong ph•¬ng ph¸p hÊp thô nguyªn tö, ng•êi ta dïng chñ yÕu ba lo¹i ngän löa: kh«ng khÝ – C2H2, kh«ng khÝ – H2, N2O – C2H2. Nh÷ng ngän löa nµy kh¸c nhau vÒ nhiÖt ®é, tÝnh khö vµ c¸c ®Æc tÝnh truyÒn quang. Tuú vµo nguyªn tè cÇn ph©n tÝch vµ tÝnh chÊt cña mÉu mµ cÇn lùa chän lo¹i ngän löa nµo tèi •u. -> Ngän löa kh«ng khÝ – C2H2 §©y lµ lo¹i phæ biÕn nhÊt, dïng ®Ó ph©n tÝch kho¶ng 30 nguyªn tè kh¸c nhau. -> Ngän löa N2O – C2H2 Ngän löa nµy cho nhiÖt ®é cao nhÊt. C¸c nguyªn tè nh­ Al, V, Ti,…, kÕt hîp m¹nh víi oxy trong ngän löa kh«ng khÝ – C2H2 vµ mét sè ngän löa kh¸c cã nhiÖt ®é thÊp h¬n lµm gi¶m sè l•îng c¸c nguyªn tö tù do, g©y khã kh¨n cho viÖc ph©n tÝch. Trong ngän löa N2O – C2H2, c¸c nguyªn tö nguyªn tè nµy khã kÕt hîp víi oxy t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho ph©n tÝch. -> Ngän löa kh«ng khÝ – H2 Ngän löa hydro chØ cÊp bøc x¹ cña ®Ìn catot ë vïng sãng ng¾n. Khi ®ã, sù nhiÔu trong qu¸ tr×nh ®o gi¶m ®i. Ngän löa nµy thÝch hîp víi c¸c nguyªn tè ¸, Se, Zn, Pb, Sn. b. Tû lÖ pha tréng khÝ nhiªn liÖu vµ chÊt oxy hãa: Tû lÖ pha trén khÝ ¶nh h•ëng ®Õn nhiÖt ®é ngän löa vµ m«i tr•êng ph©n tÝch nªn cã ¶nh h•ëng lín ®Õn ®iÒu kiÖn ph©n tÝch. Ngän löa qu¸ giµu hay qu¸ nghÌo khÝ nhiªn liÖu ®Òu dÉn ®Õn sù bÊt æn ®Þnh. ViÖc chän tû lÖ pha trén khÝ tèi •u tuú thuéc vµo môc ®Ých ph©n tÝch. c. VÞ trÝ tia bøc x¹ chiÕu vµo ngän löa: Sù ph©n bè c¸c nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n trong ngän löa kh«ng ®ång nhÊt tuú theo tõng nguyªn tè, ®ång thêi còng phô thuéc vµo tû lÖ pha trén khÝ. Do ®é nh¹y hÊp thô thay ®æi theo vÞ trÝ chïm bøc x¹ chiÕu vµo ngän löa nªn cÞ trÝ cña ®Çu ®èt ph¶ai ®•îc ®Æt ®Ó chïm bøc x¹ ®i qua vÞ trÝ tèi •u. Nh÷ng ®iÒu kiÖn ®èi víi lß graphit. Lß graphit thùc hiÖn qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸ theo ba giai ®o¹n: giai ®o¹n sÊy, giai ®o¹n tro ho¸ vµ giai ®o¹n nguyªn tö hãa. a. Giai ®o¹n sÊy: NhiÖt ®é vµ thêi gian sÊy phô thuéc vµo läai vµ hµm l•îng dung m«i dïng cho viÖc ph©n tÝch. §èi víi c¸c mÉu chøa n•íc, nhiÖt ®é biÕn ®æi tõ 600C ®Õn 150 0C, víi mÉu chøa dung m«i h÷u c¬, nhiÖt ®é tõ 50 0C tíi 1000C. Thêi gian sÊy th•êng lµ 1sec/1μl. NhiÖt ®é vµ thêi gian sÊy ph¶i ®•îc ®iÒu chØnh ®Ó qu¸ tr×nh bay h¬i dung m«i diÔn ra hoµn toµn. NÕu qu¸ tr×nh sÊy kh«ng triÖt ®Ó, ë giai ®o¹n tiÕp theo sÏ xuÊt hiÖn nh÷ng tiÕng sñi vµ khãi bay ra ë khe trªn lß graphit. Tèc ®é t¨ng nhiÖt ph¶i ®iÒu chØnh thÝch hîp ®Ó mÉu kh«ng bÞ sñi bät. NÕu bÞ sñi bät, mét phÇn mÉu sÏ bay ra khái cöa n¹p vµ ph©n t¸n kh«ng ®Òu trong èng, lµm gi¶m ®é chÝnh x¸c vµ ®é nh¹y. b. Giai ®o¹n tro ho¸: NÕu trong giai ®o¹n nguyªn tö hãa, c¸c chÊt h÷u c¬ hoÆc c¸c muèi h÷u c¬ cßn sãt l¹i sÏ lµm ¶nh h•ëng ®Õn kÕt qu¶ ph©n tÝch. Do ®ã, cÇn lo¹i bá triÖt ®Ó c¸c chÊt h÷u c¬ nµy trong giai ®o¹n tro ho¸ b»ng c¸ch n©ng cao nhiÖt ®é. Tuy nhiªn, nÕu nhiÖt ®é t¨ng qu¸ cao sÏ x¶y ra hiÖn t•îng bay h¬i kim lo¹i cÇn ph©n tÝch vµ còng ¶nh h•ëng ®Õn ®é chÝnh x¸c cña kÕt qu¶ ph©n tÝch. Do ®ã cÇn kiÓm tra tr•íc nhiÖt ®é bèc h¬i cña kim lo¹i ®Ó x¸c ®Þnh giíi h¹n nhiÖt ®é cña giai ®o¹n tro ho¸. Thêi gian tro ho¸ phô thuéc vµo lo¹i muèi vµ hîp chÊt h÷u c¬ cã trong mÉu, vµ th•êng tõ 30sec ®Õn 60sec. c. Giai ®o¹n nguyªn tö ho¸: NhiÖt ®é giai ®o¹n nµy th•êng h¬i cao h¬n nhiÖt ®é nguyªn tö ho¸ cña kim lo¹i cÇn ph©n tÝch. ViÖc gi¶m c•êng ®é cña bøc x¹ céng h•ëng do hiÖn t•îng hÊp thô céng h•ëng cña c¸c nguyªn tö chÊt nghiªn cøu tu©n theo ®Þnh luËt Bouger-Lambert-Beer. Theo ®Þnh luËt nµy, mËt ®é quang A cña ¸nh s¸ng sau khi x¶y ra qu¸ tr×nh hÊp thô tû lÖ víi nång ®é nguyªn tè nghiªn cøu cã trong mÉu. A= log I I 0 =KlC K: hÖ sè hÊp thô l: chiÒu dµi líp hÊp thô ¸nh s¸ng(chiÒu dµi ngän löa) C: nång ®é nguyªn tè nghiªn cøu trong mÉu. øng dông ®Þnh luËt nµy ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®•îc nång ®é chÊt nghiªn cøu theo mét trong c¸c ph•¬ng ph¸p: ®å thÞ chuÈn, ph•¬ng ph¸p thªm hoÆc tÝnh to¸n trùc tiÕp. Ph•¬ng ph¸p ®å thÞ chuÈn Theo ph•¬ng ph¸p nµy, ng•êi ta ®o mËt ®é quang theo nång ®é ®· biÕt cña mét sè dung dÞch chuÈn theo thø tù tõ thÊp ®Õn cao, dùng ®å thÞ A=f(C). §å thÞ nµy th•êng lµ tuyÕn tÝnh trong mét kho¶ng nång ®é nhÊt ®Þnh. Dùa vµo ®å thÞ nµy ta cã thÓ x¸c ®Þnh nång ®é Cx trong ®èi t•îng nghiªn cøu. C A Ax Cx Ph•¬ng ph¸p tÝnh to¸n. Ph•¬ng ph¸p nµy øng dông cho tr•êng hîp ph•¬ng tr×nh A=KlC ®•îc tu©n theo t•¬ng ®èi chÆt, Ýt nhÊt trong mét kho¶ng nång ®é nµo ®ã cña mÉu nghiªn cøu. Trong ph•¬ng ph¸p nµy ng•êi ta x¸c ®Þnh Kl b»ng c¸ch ®o mËt ®é quang theo mét sè mÉu chuÈn cã nång ®é biÕt tr•íc vµ tÝnh Kl=A/C. Víi dung dÞch cÇn x¸c ®Þnh, ta ®o Ax, tõ ®ã x¸c ®Þnh Cx=Ax/Kl. Ph•¬ng ph¸p thªm. Ph•¬ng ph¸p thªm còng ®•îc øng dông cho c¸c chÊt ph©n tÝch mµ ph•¬ng tr×nh A=KlC ®•îc tu©n theo chÆt chÏ. Trong ph•¬ng ph¸p nµy, tr•íc hÕt ta ®o Ax cña mÉu nghiªn cøu. Sau ®ã thªm vµo mÉu ph©n tÝch mét thÓ tÝch dung dÞch cña nguyªn tè nghiªn cøu ®Ó ®¹t nång ®é Cch vµ ®o Ax+ch sau khi thªm dung dÞch chuÈn ®Ó ®¹t Cch. Nh• vËy: Ax = KlCx Vµ Ac+ch = Kl(Cx + Cch) Tõ ®ã: Cx = Cch xchx x AA A  1 sè øng dông cña AAS Ph•¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ hÊp thô nguyªn tö ®•îc øng dông ®Ó ph©n tÝch thµnh phÇn ®Þnh lù¬ng c¸c nguyªn tè, ®Æc biÖt víi c¸c chÊt cã nång ®é rÊt thÊp trong mÉu ph©n tÝch. Víi ph•¬ng ph¸p hÊp thô nguyªn tö, ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®•îc h¬n 70 nguyªn tè ( K, Na, Mg, Ca, Ni, V, Pb, Ag, Hg, Cd, Au,…) trong c¸c mÉu hîp chÊt kh¸c nhau. Cã thÓ ¸p dông ph•¬ng ph¸p hÊp thô nguyªn tö ®Ó x¸c ®Þnh c¸c nguyªn tè trong c¸c mÉu n•íc, c¸c s¶n phÈm hîp kim, c¸c s¶n phÈm hãa chÊt v« c¬, quÆng, hîp chÊt silicat, c¸c ®èi t•îng sinh häc vµ trong c¸c vËt liÖu, ho¸ chÊt h÷u c¬, dÇu má.  ù v  x x ì ả x .  Trong ế v ứ ả .  x v ừ v ừ  x v v ự ả v … Hệ đo phổ hấp thụ nguyên tử