absorbtie atomica
DESCRIPTION
kTRANSCRIPT
-
METODE DE ANALIZA INSTRUMENTALA
Metode spectroscopice
Catedra de Chimie Analitica si Analiza Instrumentala
-
CHIMIE ANALITICA CANTITATIVA
3. Spectroscopia (optica) atomica
Catedra de Chimie Analitica si Analiza Instrumentala
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 3
DEFINITII DEFINITII pentru msurtorile prin spectroscopie atomic,
trebuie formai atomii analitului, de obicei sub forma unor vapori de atomi (faza gazoasa)
Atomizare procesul prin care proba este convertit n vapori de atomi liberi si/sau ioni
Atomizor instrumentul de producere a vaporilor
atomizare n flacr
atomizare electrotermal
atomizare n plasm
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 4
TEHNICI TEHNICI se utilizeaz 3 tehnici majore
spectroscopia de absorbie atomic
spectroscopia de emisie atomic
spectroscopia de fluorescen atomic
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 5
TEORIA SPECTROSCOPIEI OPTICE ATOMICE (SOA) (1) TEORIA SPECTROSCOPIEI OPTICE ATOMICE (SOA) (1)
spectrele atomice constau din linii discrete care apar din tranziiile electronilor ntre nivelele energetice
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 6
TEORIA SPECTROSCOPIEI OPTICE ATOMICE (SOA) (2) TEORIA SPECTROSCOPIEI OPTICE ATOMICE (SOA) (2)
ficare tip de atom are o diagram de nivele energetice i un spectru atomic unic
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 7
TIPURI DE SPECTRE OPTICE ATOMICE (1) TIPURI DE SPECTRE OPTICE ATOMICE (1)
Spectre de absorbie atomic (EAS)
spectre care rezult din absorbia unei radiaii de o anumit lungime de und de ctre o prob atomizat
Spectre de fluorescen atomic (FAS)
spectre produse de detecia fotonilor emii la relaxarea unei probe aduse iniial n stare excitat de ctre o radiaie electromagnetic
detecia are loc la o lungime de und mai mare dect cea de excitare
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 8
TIPURI DE SPECTRE OPTICE ATOMICE (2) TIPURI DE SPECTRE OPTICE ATOMICE (2)
Spectre de emisie atomic (EAS)
spectre produse de detecia fotonilor emii la relaxarea unei probe aduse iniial n stare excitat printr-o surs de nclzire
linii observate
linii de rezonan produse de relaxarea unui electron din starea excitat la cea de baz
linii de nerezonan - produse de relaxarea unui electron din starea excitat ntr-o alt stare excitat
-
Spectroscopia de absorbie atomic
Catedra de Chimie Analitica si Analiza Instrumentala
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 10
ATOMIZAREA N FLACR (1) ATOMIZAREA N FLACR (1)
Nebulizarea
conversia probei lichide ntr-un spray fin de particule (aerosol)
Desolvatarea
atomii solizi sunt amestecai cu un combustibil gazos
Volatilizarea
atomii solizi sunt transformai n vapori (n flacr) vapori de specii atomice, moleculare i ionice
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 11
ATOMIZAREA N FLACR (2) ATOMIZAREA N FLACR (2)
Soluie de analit
Spray
Aerosol solid-gaz
Molecule gazoase
Atomi
Ioni atomici
Nebulizare
Desolvatare
Volatilizare
Molecule excitate
Atomi excitai
Ioni excitai
h molecular
h atomic
h ionic
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 12
ATOMIZAREA N FLACR (3) ATOMIZAREA N FLACR (3)
12
Profilurile de temperatur din flacr
Profilurile de absorbie n flacr
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 13
TIPURI DE FLACR TIPURI DE FLACR Flcri pe baz de
acetilen
acetilen / aer 2100 C 2400 C
acetilen / N2O 2600 C 2800 C
acetilen / O2 3050 C 3150 C
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 14
ATOMIZAREA N FLACR ATOMIZAREA N FLACR
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 15
ATOMIZAREA ELECTROTERMAL (1) ATOMIZAREA ELECTROTERMAL (1)
n furnal de grafit
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 16
ATOMIZAREA ELECTROTERMAL (2) ATOMIZAREA ELECTROTERMAL (2)
nclzirea cuptorului prin aplicarea unui curent electric
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 17
ATOMIZAREA ELECTROTERMAL (3) ATOMIZAREA ELECTROTERMAL (3)
cuptor de grafit nclzit transversal
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 18
ETAPELE ATOMIZRII ELECTROTERMALE ETAPELE ATOMIZRII ELECTROTERMALE
mrimea probei: 0,5 L 20,0 L program de nclzire
uscare 50 - 150C ~ 60 s
ardere 150 - 600C ~ 60 s
atomizare 2000 - 3000C ~ 5 s
modificatori n matrice pentru scderea volatilitii Pb2+ + NH4
+ + Cl- + CO32- NH4Cl(s) + PbCO3(s)
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 19
INSTRUMENTAIA PENTRU AAS INSTRUMENTAIA PENTRU AAS
Surse de radiaie
limea de band a surselor trebuie s fie mai ngust ca i limea de band de absorbie
se utilizeaz surse liniare
lamp cu catod cavitar
lamp cu descrcare fr electrozi
Sursa radiatii
Atomizor Monocromator Detector Amplificare Procesare Afisare
Proba
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 20
LAMPA CU CATOD CAVITAR LAMPA CU CATOD CAVITAR
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 21
LAMPA CU DESCRCARE FR ELECTROZI LAMPA CU DESCRCARE FR ELECTROZI
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 22
AAS MONOFASCICOL AAS MONOFASCICOL
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 23
AAS DUBLU FASCICOL AAS DUBLU FASCICOL
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 24
INTERFERENE N AAS INTERFERENE N AAS spectrale
suprapunerea liniilor AA sau EA
datorate fondului necesit corecii
chimice
formarea unor compui greu volatili
formarea unor oxizi metalici
ionizarea
-
Spectroscopia de fluorescen atomic
Catedra de Chimie Analitica si Analiza Instrumentala
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 26
SPECTROSCOPIA DE FLUORESCEN ATOMIC (FAS) SPECTROSCOPIA DE FLUORESCEN ATOMIC (FAS)
-
Spectroscopia de emisie atomic
Catedra de Chimie Analitica si Analiza Instrumentala
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 28
INSTRUMENTAIE PENTRU EAS INSTRUMENTAIE PENTRU EAS
sursa este cu precdere plasma n locul flcrii
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 29
SURSE CU PLASM SURSE CU PLASM
Plasma
amestec gazos neutru electric
format din cationi i electroni
puternic ionizat
temperatur de ~ 10,000 K
Surse
plasma cuplat inductiv (ICP)
plasm n curent direct (DCP)
plasma indus de microunde (MIP)
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 30
ICP ICP
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 31
INSTRUMENTAIE PENTRU EAS (1) INSTRUMENTAIE PENTRU EAS (1)
instrument secvenial
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 32
INSTRUMENTAIE PENTRU EAS (2) INSTRUMENTAIE PENTRU EAS (2)
instrumente multicanal
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 33
COMPARAREA TEHNICILOR COMPARAREA TEHNICILOR
FAAS ETA-AAS ICP-AAS
Analiz calitativ Slab Slab Bun
Analiz cantitativ Foarte bun
Excelent Excelent
Cost $15,000+ $30,000+ $100,000+
Analiz simultan multielement Dificil
Foarte Dificil
Uoar
Limite de detecie ppm < ppb < ppb - ppt
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 34
CARACTERISTICI CARACTERISTICI informaii calitative i cantitative (domeniu ppm-ppt) a
peste 70 de elemente
analize rapide, selectivitate ridicat
surse de neliniaritate auto absorbie (n special n flacr), ionizare (la concentraii mici i utilizarea liniilor atomice)
linearitate FEAS (2-3 ordini de mrime); ICP sau DCP (4-5 ordini de mrime)
-
Conf. dr. Ede Bodoki - Chimie Analitica Instrumentala 2014-2015 35
ANALIZA CANTITATIVA ANALIZA CANTITATIVA
Limite de detectie