ung dung AES trong khong khi

Tiểu luận:Một số ứng dụng của phổ phát xạ AES trong phân tích khí
IMở đầu:
A- Giới thiệu đề tài:
Ngày nay,khi khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển, đời sống được cải thiện rõ rệt
thì mức độ ô nhiễm môi trường là một vấn nạn đối với toàn thể nhân loại.Nhiều nơi lâm
vào tình trạng ô nhiễm không khí trầm trọng.Do đó việc nghiên cứu và xác định hàm lượng
các độc tố là hết sức cần thiết.Các nhà khoa học trong lĩnh vực môi trường không ngừng
nghiên cứu nhằm tìm ra các phương pháp mới đáp ứng nhu cầu phân tích đa dạng hiện nay.
Để phân tích định lượng các nguyên tố nói trên ,phương pháp phân tích phổ phát
xạ AES cùng với tính năng ứng dụng cao,nhiều ưu điểm vượt trội,đã và đang góp phần vào
việc phân tích các chất độc hại và bảo vệ môi trường.Phương pháp AES có độ chọn lọc,độ
nhạy, độ chính xác cao ,có thể phân tích hàm lượng các mẫu với số lượng mẫu ít,chính
xác lượng các chất,từ đó xác định được tính chất, đặc tính của môi trường.Từ đó có những
kết luận xác thực.Nó đang ngày càng trở thành một công cụ không thể thiếu được trong các
lĩnh vực nghiên cứu địa chất,công nghệ hóa học ,luyện kim ,hoá dầu,y học công nghệ dược
phẩm,an toàn thực phẩm và môi trường,đặc biệt là trong mẫu khí.
B- Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập tài liệu tham khảo từ tác giả trong nước,nước ngoài
- Đánh giá nhận định,tổng hợp tài liệu.
- Tiếp cận phân tích môi trường.
C- Phạm vi đối tượng nghiên cứu:
Tìm hiểu ứng dụng của phổ phát xạ nguyên tử AES trong nước và nước ngoài và
bước đầu tiếp cận phân tích trong môi trường.

II Nội dung
A.Cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích phổ phát xạ nguyên tử:
1.Khái niệm:
Phổ phát xạ nguyên tử là sản phẩm sinh ra do sự tương tác vật chất ,cụ thể là các
nguyên tủ tự do ở trong trạng thái khí với 1 nguồn năng lượng nhiệt,điện,…nhất định phù
hợp.
Là thiết bị phát hiện các nguyên tố khí mang thường là He,và một buồng injector đốt

nóng mẫu bằng Plasma khi đó các phân tử được giải phóng thành các nguyên tử tương ứng
va sau đó được Plasma ion hoá.
1
By:nhóm 8 K51-khoa học môi trường
Tiểu luận:Một số ứng dụng của phổ phát xạ AES trong phân tích khí
Phổ nguyên tử là sự phân tích định lượng và định tính , kết quả thu được từ quá
trình phân tích được ghi lại nhờ kềt nối với máy tính .
2. Điều kiện hình thành:
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 điện tử hoá trị nếu chúng
nhận được năng lượng bên ngoài :Điện năng ,nhiệt năng ,hoá năng,… thì chúng sẽ bị kích
thích và chuyển lên mức năng lượng cao hơn.Nhưng khi đó nguyên tử nó không bền
vững,chỉ tồn tại trong khoảng 10ˉs.Sau đó nó luôn có xu hướng trở về trạng thái cơ bản
ban đầu bền vững.Tức là giải phóng năng lượng mà chúng hấp thu được dưới dạng bức xạ
quang học,và thành từng phần riêng biệt,đứt quãng(lượng tử hoá)
Hình 1:
nguyên tử chịu ảnh hưởng của tia kích thích
2
By:nhóm 8 K51-khoa học môi trường
Tiểu luận:Một số ứng dụng của phổ phát xạ AES trong phân tích khí
Trong đó:
Incoming source X-rays: Đường vào của tia X( hoặc các tia kích thích nói chung)
Ejected Electron: electron bị bắn ra
Empty Electron Space : lỗ trống
Mỗi phần đó mang một năng luợng nhất định,có độ lớn là:
ε = hf.
Trong đó:
h: 6,625 . 10ˉJ.s
Mỗi phần đó là một lượng tử năng lượng.

Bức xạ này chính là phổ phát xạ của nguyên tử.
Tần sồ của bức xạ được tính theo công thức:
ΔE=E1 – E0 = hv
Hay ΔE=h.c/λ
Trong đó:
En :Năng lượng của hạt ở trạng thái kích thích thứ n
Eo:Năng lượng của hạt ở trạng thái ban đầu
v:tần số bức xạ
λ:bước sóng của bức xạ
c: tốc độ ánh sáng(3.10ˉ m/s )
ΔE > 0 ,ta có quá trình bức xạ
Nhưng trong nguyên tử sự chuyển mức của điện tử từ mức năng lượng n không chỉ
về mức E0 mà còn chuyển từ mức n về các mức khác như E01,E02,….Tương ứng với mỗi
bước chuyển mức đó là một tia bức xạ,tức là một vạch phổ.Do đó mà các nguyên tố khi bị
kích thích thường có thể phát ra nhiều vạch phổ phát xạ.
Dùng máy quang phổ để thu chùm tia phát xạ đó,ghi lại các chùm tia phát xạ do
nguyên tử phát ra ta sẽ được một dải phổ từ sóng ngắn tới sóng dài. Đó chính là phổ vạch.
3
By:nhóm 8 K51-khoa học môi trường
Tiểu luận:Một số ứng dụng của phổ phát xạ AES trong phân tích khí
3.Các bước đo phổ phát xạ
Bước 1:Mẫu phân tích cần được chuyển thành hơi hay khí của nguyên tử hay ion tự do
trong môi trường kích thích . Đó là quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu.Sau đó dùng
nguồn năng lượng phù hợp kích thích đám hơi hay khí đó để chúng phát xạ. Đó là quá
trình kích thích phổ của mẫu .
Bước 2:Thu,phân li và ghi toàn bộ phổ phát xạ của vật mẫu nhờ máy quang phổ.
Bước 3: Đánh giá phổ đã ghi về mặt định tính và định lượng theo yêu cầu đã
đặt ra.
4. Ưu,nhược điểm của phương pháp AES
a.Ưu điểm:

- Độ chính xác cao ,dùng với hàm lượng mẫu lớn
- Kết quả phân tích ổn định,sai số nhỏ,có tính chọn lọc cao.
b.Nhược điểm:
- Không được sử dụng rộng rãi trong một số lĩnh vực.
- Phải sử dụng những máy móc đắt tiền.Hoặc yêu cầu không cần chính xác.
II.Một vài ứng dụng của phương pháp AES trong chất khí
1.Phân tích phổ nguyên tử trong điều trị lâm sàng
Trong hệ thống sinh học việc phân tích những nguyên tử phụ thuộc vào cấu trúc
phân tử và tính chất dựa trên sư tập trung và phần tử trong chất cần xác định chiếm tỉ lệ
0,01% tỉ lệ khối lượng của mẫu.Việc xác định định tính và định lượng các nguyên tố chính
và vi lượng có vai trò quan trọng trong sinh học .
4
By:nhóm 8 K51-khoa học môi trường
Tiểu luận:Một số ứng dụng của phổ phát xạ AES trong phân tích khí
Khi điều trị không đúng bệnh nhân đã phát hiện có triêu chứng của bệnh thì có thể dẫn
đên tử vong nếu độc tố tích luỹ trong các mô đủ lớn.Mà khi phân tích phổ nguyên tử để
phân tích độc tố trực tiếp của mô,ta có thể đạt kết quả chính xác.
Kỹ thuật đo sự tập trung của dòng chất lỏng trong cơ thể cần những máy đo co độ nhạy
cao trong khoảng 1/10^6(s) với mẫu vài ml hoặc sự giao thoa của mạng tinh thể.Do đó
phổ nguyên tử là giải pháp hiệu quả.
Hình 2
:Phương pháp đo phổ nguyên tử:
Trong đó:
Sample Introduction : mẫu được chọn
Aerosol generation : bình phun khí
Ionization by Argon Plasma:ion hoá bằng khí Argon
Mass dicriminator and detector:
Data Analysis:Dữ liệu phân tích
Hình 2:Thiết bị hiển thị dùng để phân tích`
5

By:nhóm 8 K51-khoa học môi trường
Tiểu luận:Một số ứng dụng của phổ phát xạ AES trong phân tích khí
Hình 3
:Thiết bị hiển thị dùng để phân tích`
Năng lượng dùng cho việc phân tích nguyên tử có thể là những sóng trong vùng tia
cực tím đến ánh sáng khả kiến chùm phôtôn có năng lượng cao hoặc điện từ trường
Phân tích AES là kỹ thuật phân tích định lượng của sư tương tác của các tia nằm
trong khoảng UV đến vúng ánh sáng khả kiến ta có thể nhìn thấy cấu trúc ngoài của e tự do
và vạch phổ thu được
6
By:nhóm 8 K51-khoa học môi trường