Giới thiệu về Phổ Phát xạ nguyên tử(AES)

CHÀO MỪNG THẦY VÀ CÁC
BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT
TRÌNH CỦA NHÓM EM!

1


PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ ( AES)
(ATOMIC EMISSION SPECTROSCOPY- AES)

2


3


1. SỰ XUẤT HIỆN PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

4


1. SỰ XUẤT HIỆN PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

Phổ phát xạ nguyên tử xuất hiện khi kích thích mẫu phân
tích. Nguyên tử ở trạng thái khí, điện tử chuyển động
trong không gian của nó, đặc biệt là các điện tử hóa trị.
Nếu chúng nhận được năng lượng ở bên ngoài (điện
năng, nhiệt năng, hóa năng…) thì điện tử sẽ chuyển mức
năng lượng cao hơn
-> nguyên tử bị kích thích và tồn tại ở trạng thái kích thích
( trạng thái này không bền < 10^8s) sau đó luôn có xu

hướng trở về trạng thái ban đầu bền vững

HÌNH 1: Nguyên tử chịu ảnh hưởng của tia kích thích

5


1. SỰ XUẤT HIỆN PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ

• Nguyên tử sẽ giải phóng năng lượng mà chúng đã hấp thụ dưới dạng các bức xạ quang học theo công thức:

6


2. NGUYÊN TẮC PHỔ PHÁT XẠ

Trước hết mẫu phân tích cần được chuyển thành hơi (khí) của nguyên tử hay
Ion tự do trong môi trường kích thích. Đó là quá trình hóa hơi và nguyên tử

1

hòa mẫu. Sau đó dùng nguồn năng lượng phù hợp để kích thích đám hơi đó
để chúng phát xạ. Đấy là quá trình kích thích phổ của mẫu

2

Thu, phân li và ghi toàn bộ phổ phát xạ của vật mẫu nhờ máy quang phổ

Đánh giá phổ đã ghi về mặt định tính và định lượng theo những yêu

3

cầu đã đặt ra. Đây là công việc cuối cùng của phép đo
7


2. NGUYÊN TẮC PHỔ PHÁT XẠ
Để thực hiện một phép phân tích dựa theo phổ phát xạ của nguyên tử người ta phải cần một hệ thống trang bị gồm 3 phần tương ứng như
thế:

Phần 1: Nguồn năng lượng để hóa hơi, nguyên tử hóa mẫu và

01

tích, để có phổ

02

kích thích phổ của mẫu phân

của nguyên tố phân tích

Phần 2: Máy quang phổ để thu, phân li và ghi lại phổ phát xạ của mẫu phân
tích theo vùng phổ ta mong muốn

03

Phần 3: Hệ thống trang bịđểđánh giá định tính, định lượng và chỉ thị hay biểu
thị kết quả
8

Kết quả
Đưa

Bộ phát
Nguồn kích thích

Mẫu

phát ra

Mẫu vào
Rắn

Bức xạ

Lửa

Bộ phận tán sắc

hiện

Bộ xử lí dữ liệu

phân tích

(Phổ kế)
Lăng kính
Thủ công

Định tính

Hồ quang
Lỏng

Ống
phun

Cách tử nhiễu xạ
Tia lửa điện

Tấm phim ảnh

Máy tính

Bán định
lượng

Khí

Bản điện cực
Phóng điện phát sáng

Ống nhân quang
Định lượng

Tạo Hydrua
Plasma cảm ứng
viba

Màn quang

Plasma dòng một

diốt

chiều
Plasma ghép đôi cảm
ứng
Laser

TRANG BỊ HOÀN CHỈNH CÓ THÊM CÁC BỘ PHẬN SAU
9


3. ĐỐI TƯỢNG CỦA PHƯƠNG PHÁP

• Phép đo phổ phát xạ nguyên tử là một phương pháp phân tích vật lí dựa trên tính chất phát xạ của nguyên tử ở trạng thái hơi để xác định
thành phần hóa học của các nguyên tố, các chất trong mẫu phân tích.

Vì vậy nó có tên là phân tích quang phổ hóa học.

• Phương pháp này được sử dụng để phân tích định tính và định lượng các nguyên tố hóa học:
Kim loại (các nguyên tố có phổ phát xạ nhạy): trong đối tượng mẫu khác nhau như địa chất, hóa học, luyện kim, hóa dầu, nông nghiệp,
thực phẩm, y dược, môi trường…thuộc các mẫu rắn, mẫu dung dịch,, mẫu bột, mẫu quặng,, mẫu khí

 Á kim thì phương pháp này có nhiều nhược điểm và hạn chế về độ nhạy, cũng như những trang bị để thu, ghi phổ của chúng
(*Vì phổ của hầu hết các á kim lại nằm ngoài vùng tử ngoại và khả kiến)

10


6. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM
Ưu điểm của phổ AES


6. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM


5. KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

a)Trong ngành hóa và công nghiệp

b) Trong địa chất

c) Trong luyện kim

hóa học

d) Trong tiêu chuẩn học

e) Trong nông nghiệp, y và sinh học

f) Trong các lĩnh vực khác

13


5. KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

Bằng phương pháp phân tích quan phổ phát xạ nguyên tử người ta có thể định tính, định lượng, bán định lượng hơn
50 kim loại và gần 10 nguyên tố á kim và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
a)Trong ngành hóa và công nghiệp hóa học: phương pháp phân tích AES dùng để xác định thành phần định tính và
định lượng của nhiều chất, kiểm tra độ tinh khiết, nguyên liệu và đánh giá chất lượng của các hóa phẩm. Đồng thời,
đây cũng là phương pháp xác định các đồng vị phóng xạ và nghiên cứu cấu trúc nguyên tử.
b) Trong địa chất: sử dụng để phân tích các mẫu quặng phục vụ cho việc thăm dò địa chất và tìm khoáng sản.
c) Trong luyện kim: dùng để xác định thành phần của các chất đang nóng chảy trong lò luyện kim qua đó có thể
điều chỉnh nguyên liệu đưa vào để chế tạo những hợp kim có thành phần mong muốn, kiểm tra thành phần, nguyên
liệu.

14


5. KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG
d) Trong tiêu chuẩn học: phương pháp AES kết hợp với một số kính thiên văn giúp các nhà thiên văn quan sát được thành phần của các nguyên
tố hóa học của các hành tinh khác như mặt trăng, các vì sao.
e) Trong nông nghiệp, y và sinh học: Đây là những ngành sử dụng phương pháp này đem lại hiệu quả rực rỡ, đặc biệt là trong việc nghiên cứu
thổ nhưỡng, nghiên cứu các nguyên tố vi lượng trong đất trồng, trong cây trồng, trong phân bón nông nghiệp hay trong thức ăn chăn nuôi, phân
tích nguyên tố vi lượng trong máu, serum, nước tiểu phục vụ chữa bệnh
f) Trong các lĩnh vực khác: Ngoài những lĩnh vực đã nêu, còn được một số ngành sử dụng như một công cụ phân tích, ví dụ như trong ngành
được để kiểm tra một số kim loại độc hại trong các dược phẩm ( Cu, Pb, Zn, Hg...). Ngoài ra các ngành nghiên cứu cổ sử, công an, tòa án cũng
sử dụng

15


5. KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

•  Na ,Ka ,Li dùng để đo sự phát xạ của nguyên tử hoăc với căp điên cực để xác định sự bức xạ , ở nhiệt độ

thường đa  không xảy ra sử phát xạ . Nhưng khi bị kích thích thì thì có sư phát  bức của nguyên tử  , đây là yếu
tố quan trọng trong sinh học để phân tích các tế bào  có kích thứơc 1mg/l nhờ thiết bị máy phân tích có độ
chính xác cao dẫn đến việc xác định đươc thành phần của các nguyên tố trong cơ thể  , ví dụ B.P,S ,Fe

16


5. KHẢ NĂNG VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG

• Gần đây sư phát triển của hệ thống hiển thị quan học và máy phân tích với bộ xử lý tín hiệu có độ
nhạy cao ,các ngyên tố như Cu,Zn ,Al, Fe trong máu kết quả thu được từ mẫu xét trong nghiệm ,
có vai trò quan trọng việc theo dõi đặc tính hemoclialialyis để điều trị
* hemoclialialyis còn gọi là Chi Huyên thảo, chi Kim châm hay chi Hoàng hoa thái (tên Latin: Hemerocallis) là một chi thực vật có hoa . Các giống hoa
Huyên thảo rất đa dạng về màu sắc và hình dáng, là kết quả từ các nỗ lực lai tạo chuyên nghiệp. Hàng ngàn giống cây trồng đã đăng ký được đánh giá
cao và nghiên cứu bởi các hiệp hội Hoa hiên địa phương cũng như quốc tế

• Trong nhiều trường hợp, phổ của mẫu nghiên cứu thường được ghi trên phim ảnh, kính ảnh hay
trên giấy băng. Nó là những tài liệu lưu trữ và khi cần thiết nó có thể đánh giá hay xem xét lại mà
không cần phải phân tích mẫu.

17


TÀI LIỆU KHAM THẢO

•
•

Phương pháp phân tích phổ nguyên tử-Phạm Luận-ĐHQG Hà Nội
Hoá học Phân tích ( phần 2) – Các phương pháp phân tích công cụ, Trường ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội, 2003.

18


N ĐÃ
CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠ

LẮNG NGHE

19