CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP AAS

PHÂN TÍCH THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI: CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP AAS
GVHD: LÊ NHẤT TÂM
I. Cơ s ở lý thuyết của phép đo phổ hấp
thụ AAS
1. Nguyên tắc của phương pháp phân tích phổ
hấp thu nguyên tử.
Hình 1: Quá trình phát xạ và hấp thụ của một ng uyên
tử
1.2. Cườ ng Độ Và Cấu Trúc Của Vạch Phổ:

Trong phổ hấp thụ nguyên tử khi nồng độ C nhỏ, mối
quan hệ giữa cường độ của tia sáng bị hấp thụ và
nồng độ của nguyên tố tuân theo định luật Lambert-
Beer
Trong đó:
Ka: hệ số hấp thụ nguyên tử.
A: độ hấp thu quang.
N: nồng độ nguyên tử
L: bề dày của lớp hấp thụ.
Cấu trúc của vạch phổ:

Độ rộng của vạch phổ hấp thụ được xác định bởi nhiều yếu tố
và nó là tổng của nhiều độ rộng riêng phần của các yếu tố
khác nhau.

Độ rộng toàn phần của vạch phổ hấp thụ:
H
t
= H

n
+ H
d
+ H
L
+H
c

Trong đó: H
n
: độ rộng tự nhiên
H
d
: độ rộng kép
H
L
: độ rộng Lorentz
H
c
: độ rộng của cấu trúc tinh vi
2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Phép Đo AAS

Các yếu tố về phổ:
- Sự hấp thụ nền:
Vạch phổ được chọn để đo nằm trong vùng khả kiến thì yếu tố này
thể hiện rõ ràng. Còn trong vùng tử ngoại thì ảnh hưởng này ít
xuất hiện
- Sự chen lấn của vạch phổ
Yếu tố này thường thấy khi các nguyên tố thứ ba ở trong mẫu
phân tích có nồng độ lớn và đó là nguyên tố cơ sở của mẫu.

- Sự hấp thụ của các hạt rắn
Các hạt này hoặc hấp thụ hoặc chắn đường đi của chùm sáng từ đèn
HCL chiếu vào môi trường hấp thụ. Yếu tố này được gọi là sự hấp
thụ giả. Điều này gây sai số cho kết quả đo cường độ vạch phổ.

Các yếu tố vật lý:
-
Độ nhớt và sức căng bề mặt của dung dịch mẫu.
Đo và xác định theo phương pháp thêm chuẩn; pha loãng
mẫu bằng một dung môi hay một nền phù hợp; thêm
vào mẫu chuẩn một chất đệm có nồng độ đủ lớn; dùng
bơm để đẩy mẫu với một tốc độ xác định mà chúng ta
mong muốn.
-
Hiệu ứng lưu lại.
Khi nguyên tử hoá mẫu để đo cường độ vạch phổ, thì một
lượng nhỏ của nguyên tố phân tích không bị nguyên tử
hoá, chúng được lưu lại trên bề mặt cuvet và cứ thế tích tụ
lại qua một số lần nguyên tử hoá mẫu.
-
Sự ion hoá
Chọn các điều kiện nguyên tử hoá có nhiệt độ thấp, mà
trong điều kiện đó nguyên tố phân tích hầu như
không bị ion hoá; thêm vào mẫu phân tích một chất
đệm cho sự ion hoá.
- Sự kích thích phổ phát xạ :
Yếu tố này xuất hiện thường làm giảm nồng độ của
các nguyên tử trung hoà có khả năng hấp thụ bức xạ
trong môi trường hấp thụ


Các yếu tố hóa học:
-
Nồng độ axit và loại axit trong dung dịch mẫu
Trong thực tế phân tích của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
người ta thường dùng môi trường là axit HCl hay HNO
3
1
hay 2%. Vì ở nồng độ này ảnh hưởng của hai axit này là
không đáng kể.
- Ảnh hưởng của các cation
Các cation có thể làm tăng, cũng có thể làm giảm và cũng có
thể không gây ảnh hưởng gì đến cường độ vạch phổ của
nguyên tố phân tích.
- Ảnh hưởng của các anion
Nói chung các anion của các loại axit dễ bay hơi thường làm
giảm ít đến cường độ vạch phổ.
- Thành phần nền của mẫu
Yếu tố ảnh hưởng này người ta quen gọi là matrix
effect.Nhưng không phải lúc nào cũng xuất hiện mà thường
chỉ thấy trong một số trường hợp nhất định.
- Ảnh hưởng của dung môi hữu cơ
Sự có mặt của dung môi hữu cơ thường làm tăng cường độ
cuả vạch phổ hấp thụ nguyên tử của nhiều nguyên tố lên
nhiều lần.Đây là một phương pháp để tăng độ nhạy của
phương pháp phân tích này.
II. Các Phương Pháp Định Lượng Phổ Hấp Thu AAS
1. Phương Pháp Đường Chuẩn:
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào phương trình
cơ bản của phép đo A= K.C và một dãy mẫu đầu (ít nhất
là ba mẫu đầu) để dựng một đường chuẩn và sau đó nhờ

đường chuẩn này và giá trị A
x
để xác định nồng độ C
x
của
nguyên tố cần phân tích trong mẫu đo phổ, rồi từ đó tính
được nồng độ của nó trong mẫu phân tích.
-
Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện và rất thích hợp với
việc phân tích hàng loạt mẫu của cùng một nguyên tố, đó là
ưu điểm của phương pháp này.
-
Khi mẫu phân tích có thành phần phức tạp và chúng ta chưa
biết chính xác thì không thể chuẩn bị được một dãy mẫu đầu
đúng đắn nên sẽ bị ảnh hưởng của nền, thành phần của mẫu,
đó là nhược điểm của phương pháp này.
- Nguyên tắc của phương pháp này là dùng ngay mẫu phân
tích làm nền để chuẩn bị một dãy mẫu đầu, bằng cách lấy một
lượng mẫu phân tích nhất định và gia thêm vào đó những
lượng nhất định của nguyên tố cần xác định theo từng bậc
nồng độ
- Sau đó chọn các điều kiện thí nghiệm phù hợp và một vạch
phổ của nguyên tố phân tích, tiến hành ghi cường độ hấp thụ
của vạch phổ đó theo tất cả dãy mẫu đầu
2. Phương Pháp Thêm Chuẩn:
A
λ
C

(µ
g/mL)
M
0
C
1
C
2
C
3
C
4
C
5
Hình 3: Đồ Thị Của Phương Pháp Thêm Chuẩn
3. Phương Pháp Đồ Thị Không Đổi:
-
Nguyên tắc của phương pháp này là muốn xác định một
nguyên tố nào đó, trước hết phải dựng một đường chuẩn như
trong phương pháp đường chuẩn. Đường chuẩn này được
gọi là đường chuẩn cố định và được dùng lâu dài.
-
Có 2 cách xác định:

Cách 1: Xác định hệ số chuyển k theo công thức

A
xo
= k.A
x1

Cách 2: Từ thực tế phân tích khi nghiên cứu các đường
chuẩn người ta thấy rằng, trong cùng một điều kiện thí
nghiệm, đối với một nguyên tố khi đo trên một vạch phân
tích, nếu đường chuẩn dựng được từ dãy phổ của các mẫu
chuẩn ghi trên các lần khác nhau, thì chúng là những đường
song song hay trùng nhau
Từ thực tế này có thể suy ra cách dựng đường chuẩn phân
tích mới chỉ nhờ một mẫu chuẫn mà không cần tính k như
trên.
Đường chuẩn cố định (1)
Đường chuẩn phân tích (2)
Hình 4: Đồ thị của phương pháp đồ thị không đổi
4. Phương Pháp Dùng Một Mẫu Chuẩn:
5. Phương Pháp Vi Sai:
- Để xác định một chất bằng ánh sáng phương pháp đo độ hấp thụ ánh
sáng thì điều kiện trước tiên là sự hấp thụ ánh sáng của chất đó phải tuân
theo định luật cơ bản về sự hấp thụ ánh sáng.
- Độ hấp thụ quang của dung dịch phải tỉ lệ tuyến tính với nồng độ nhất
định (trong khoảng từ a1 đến a2)
- Ở những nồng độ nhỏ hơn a
1
và lớn hơn a
2
thì sự hấp thụ ánh sáng
không tuân theo định luật Beer
- Để mở rộng khoảng nồng độ người ta dùng phép đo vi sai. Phương
pháp vi sai đo ở khoảng nồng độ lớn hơn a
2
gọi là phương pháp vi sai

nồng độ lớn, nhỏ hơn a
1
là phương pháp vi sai nồng độ bé.
Ưu Và Nhược Điểm Của Phép Đo:

Ưu điểm:
- Phép đo có độ nhạy và độ chọn lọc cao nên được sử dụng
rộng rải trong nhiều lĩnh vực để xác định vết các kim loại,
đặc biệt trong phân tích các nguyên tố vi lượng. Do có độ
nhạy cao nên trong nhiều trường hợp không cần làm giàu
nguyên tố xác định trước khi phân tích.

- Có thể xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều
nguyên tố trong một mẫu.Các kết quả phân tích ổn định,
sai số nhỏ.
* Nhược điểm:

Phải có một hệ thống máy đắt tiền. Vì có độ nhạy cao
nên sự nhiễm bẩn có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích
hàm lượng vết. Vì thế môi trường trong phòng thí nghiệm
phải không có bụi, các dụng cụ phải sạch, có độ chính xác
tiêu chuẩn và hoá chất phải có độ tinh khiết cao.

Phương pháp chỉ cho biết thành phần nguyên tố mà
không cho biết trạng thái liên kết trong mẫu. Vì thế đây chỉ
là phương pháp phân tích nguyên tố
CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN
ĐÃ LẮNG NGHE