các nguồn năng lượng để kích thích phổ

Chào mừng cô giáo và các bạn đến
với chuyên đề thảo luận nhóm 2 lớp
PT2Đ12

Chuyên đề:
Các nguồn năng lượng dùng để kích
thích phổ gốc: hồ quang điện, tia lửa
điên, ngọn lửa khí ,ICP

Nội dung
Giới thiệu nguồn kích thích trong phổ phát xạ
1. Ngọn lửa
a) Cấu tạo
b) Thông số của ngọn lửa với một vài thành phần nhiên liệu
2. Tia lửa điện
•
Khái niệm
•
Điều kiện tạo ra tia lửa điện
•
Ứng dụng của tia lửa điện
3. Hồ quang điện
•
Khái niệm
•
Bản chất
•
Phân loại
•
Đặc điểm

•
Điều kiện
•
Đặc tuyến
•
Ứng dụng
4. ICP

Nguồn kích thích phổ phát xạ nguyên tử
Khái niệm:
- Là nguồn năng lượng dùng để kích thích quang
phổ
-
Nguồn kích thích phải đảm bảo:
+ nguồn năng lượng kích thích ổn định và bền theo
thời gian, độ lặp lại tốt
+đảm bảo không đưa thêm phổ phụ lẫn với phổ của
mẫu phân tích
+ đảm bảo phép phân tích có độ nhạy, biến thiên
tuyến tính với nồng độ nguyên tố cần phân tích

Các nguồn kích dùng trong phổ phát xạ nguyên
tử:
-
Ngọn lửa khí
-
Hồ quang điện
+ hồ quang điện 1 chiều
+ hồ quang điện xoay chiều
-

Tia lửa điện
-
Plasma cao tần cảm ứng (ICP)

Nguồn kích thích dùng trong phổ nguyên tử

Ngọn lửa
a) Cấu tạo: gồm 3 vùng
•
Vùng sơ cấp: nhiệt độ thấp
•
Vùng trung gian: nhiệt độ ổn định và cao
nhất nên khi phân tích phải đưa mẫu vào
vùng này
•
Vùng cháy thứ cấp: nhiệt độ thấp, nơi xảy
ra các phản ứng thứ cấp

Mẫu phải chuyển thành dung dịch, và phun
dưới dạng sương

Nhiệt độ các vùng của
ngọn đèn khí

Thành phần nhiên
liệu
Nhiệt độ (K)
Propan+ không
khí
2267

Propan+ oxi 3094
Hydro + không
khí
2380
Hydro + oxi 3080
Acetylen + không
khí
3150
Acetylen + oxi 3342
b) Thông số của ngọn lửa với
một vài thành phần nhiên liệu
C) Ưu điểm:

dễ sử dụng

giá thành thấp
d) Nhược điểm:

Khó điều chỉnh năng
lượng của ngọn lửa

Nhiệt độ không cao nên
chỉ dùng kích thích kim
loại kiềm

Khó xác định hàm lượng
nguyên tố trong mẫu do
có các sản phẩm trung
gian

2.Tia lửa điện
1.Khái niệm
Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong
chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ
mạnh để biến phân tử khí trung hòa thành ion
dương và electron tự do
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện
Trong không khí khi điện trường đạt giá trị
ngưỡng vào khoảng 3.10
6
V/m thì có thể hình
thành tia lửa điện

ứng dụng của tia lửa điện
1. Bugi tạo ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp
hơi xăng và không khí
2. Giải thích và phòng tránhhiện tượng sét
3. Gia công tia lửa điện để chế tạo khuôn mẫu
=> một bước đột phá, tạo ra đực những hình
dáng hình học phức tạp.

3. Hồ quang điện
1.Khái niệm
Là quá trình phóng điện tự lực xáy ra trong chất
khí ở áp xuất thường hoặc áp xuất thấp đặt giữa 2
điện cực có hiệu điện thế không lớn
2. Bản chất của hồ quang điện
Là hiện tương phóng điện với mật độ dòng điện
rất lớn ( 104-105A/cm
2

), điện áp rất cao, điện áp
rơi trên cực âm rất bé và kèm theo hiện tương tự
phát sáng

3) Phân loại
•
Máy phát hồ quang
một chiều: có độ
chói cao nhưng cháy
không ổn định, sự
bay hơi của điện cực
nhanh.
•
Máy phát hồ quang
xoay chiều:có độ ổn
định tốt hơn nên
thường được dùng
hơn
Hiện tượng hồ quang điện

Hồ quang
4) Đặc điểm
•
Hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực kim
loại có hiệu điện thế cỡ 80V
•
Nhiệt độ hồ quang khoảng 3500-8000
0
C
•

Nhiệt độ hồ quang phụ thuộc hiệu điện thế và
mật độ dòng điện giữa hai điện cực. Để có nhiệt
độ cao phải tăng hiệu điện thế
•
Mẫu có thể là dạng dung dịch hoặc là bột nhồi
vào trong lỗ điện cực

5. Điều kiện tạo ra hồ quang điện
-
Làm hai điện cực nóng đỏ đến mức có thể phát nhiệt
ectron
-
Tạo ra một điện trường đủ mạnh giữa hai điện cực
để ion hóa không khí để tạo ra tia lửa điện
6. Đặc tuyến của hồ quang điện
3 đặc tuyến
1. Độ dốc âm trong khoảng giá trị dòng điện thấp
2. Phần nằm ngang trong khoảng giá trị trung bình
3. Độ dốc dương trong khoảng giá trị dòng điện cao

7.ứng dụng hồ quang điện
1.hàn điện Hàn hồ quang ta( hàn que)
Là quá trình hàn điện nóng chảy sử dụng điện cực
dưới dạng que hàn và không sử dụng khí bảo về

2. Lò hồ quang
Quá trình nung chảy kim loại được tạo ra do sự
nóng chảy giữa hai điện cực

3. Đèn chiếu sáng

Plasma tần cảm ứng ICP
•
Cơ chế của quá trình hóa hơi
a. NL hóa hơi(E
h
)< NL nguyên tử hóa(E
nt
)
-> phân tích phổ phát xạ có độ nhạy và độ ổn định
cao
b. E
h
> E
nt :
mẫu bị nguyên tử hóa trước, sau đó mới
hóa hơi rồi kích thích và phát xạ
-> độ nhạy và độ ổn định kém hơn so với cơ chế E
h
<
E
nt

2. Ưu điểm của nguồn:
-
Cho phép phân tích có độ nhạy cao, độ ổn
định tốt, sai số phân tích nhỏ
-
Cho phép phân tích nhiều nguyên tố cùng
1 lúc

-
Tốc độ phân tích nhanh
⇒
ứng dụng rộng rãi trong phân tích quang
phổ phát xạ
⇒
Dùng phân tích mẫu quặng, trầm tích, đất,
đá và nguyên tố có tính chất gần giống
nhau