Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 3: Φασματομετρία Ατομικής Απορρόφησης (ΑΑΣ) Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Σχετικά έγγραφα
ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ (ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY, AAS)

Υδρογεωχημεία Αναλυτική Γεωχημεία Ενότητα 4: Τεχνικές ανάλυσης διαλυμάτων

Κεφάλαιο 11γ ΦΑΣΜΑΤΟΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ. Βασίζεται στη μέτρηση της απορρόφησης. ακτινοβολίας χαρακτηριστικού μήκους κύματος

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 3 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας

ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 7 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 3: Τμήματα Οπτικών Οργάνων. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 2 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 8 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας Ενότητα 4: Μελέτη ISO Κουππάρης Μιχαήλ Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Έλεγχος Ποιότητας Φαρμάκων

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 6 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 2: Εισαγωγή στις μεθόδους χρωματογραφίας 1η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Διοικητική Λογιστική

ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

Υδρογεωχημεία Αναλυτική Γεωχημεία Ενότητα 8: Κριτήρια επιλογής κατάλληλης τεχνικής χημικής ανάλυσης

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

2η διάλεξη. Αναλυτική Χηµεία ΙΙ. Σπύρος Περγαντής Α

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 3: Ατομική Φασματομετρία. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Γενική Φυσική Ενότητα: Ταλαντώσεις

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

Γενική Φυσική Ενότητα: Εισαγωγή στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας

Επεξεργασία Στοχαστικών Σημάτων

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

ΠΙΝΑΚΕΣ. Θερμοδυναμική 2012 Σελίδα 292

Συστήματα Επικοινωνιών

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας Ενότητα 5: Εκτίμηση αβεβαιότητας στην ενόργανη ανάλυση

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Ενότητα 6: ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΤΗΜΜΥ

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

ΑΝΤΙΡΡΥΠΑΝΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ Ενότητα 6: Ηλεκτροστατικά Φίλτρα

Media Monitoring. Ενότητα 1: Monitoring και άλλες μορφές έρευνας στα ΜΜΕ. Σταμάτης Πουλακιδάκος Σχολή ΟΠΕ Τμήμα ΕΜΜΕ

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Παθολογία Σκληρών Οδοντικών Ιστών

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Μυελού των Οστών Ενότητα #1: Ερωτήσεις κατανόησης και αυτόαξιολόγησης

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαχείρισης έργου υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Πρακτική Άσκηση σε σχολεία της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Θεατρικές Εφαρμογές και Διδακτική της Φυσικής Ι

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

ΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 5: Μίγματα Ουσίες. Χρυσή Κ. Καραπαναγιώτη Τμήμα Χημείας. Κατηγορίες της ύλης σύμφωνα με τα συστατικά της. Ύλη

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Yδρογεωχημεία Αναλυτική Γεωχημεία Ενότητα 5: Εισαγωγή εργαστηριακών ασκήσεων

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Εισαγωγή στις Επιστήμες της Αγωγής

ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΕΘΝΟΓΡΑΦΙΚΩΝ ΚΑΙ ΛΑΟΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΛΛΟΓΩΝ ΜΕΤΑΛΛΟ. Μέταλλα

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Γενική Φυσική Ενότητα: Δυναμική Άκαμπτου Σώματος

Σχέση αερισμού αιμάτωσης

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 1

ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 5 : Διάλυση ορυκτών. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 3

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Γενική Φυσική. Ενότητα 4: Εισαγωγή στην ειδική θεωρία της σχετικότητας. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

Διοικητική Λογιστική

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Εννοιες και Παράγοντες της Ψηφιακής Επεξεργασίας Εικόνας

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ ΜΕΤΡΗΣΗΣ: ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ ΦΘΟΡΙΣΜΟΥ, ΦΩΣΦΩΡΙΣΜΟΥ, ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ, ΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ

ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 6 : Διάσταση των ουσιών σε υδατικά διαλύματα. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

Media Monitoring. Ενότητα 3: Σχεδιασμός και Πραγματοποίηση επιστημονικής ερευνητικής εργασίας. Σταμάτης Πουλακιδάκος Σχολή ΟΠΕ Τμήμα ΕΜΜΕ

ΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 14: Άλατα. Χρυσή Κ. Καραπαναγιώτη Τμήμα Χημείας. Άλατα

Ψηφιακές Επικοινωνίες

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Transcript:

Ενόργανη Ανάλυση II Ενότητα 3: Φασματομετρία Ατομικής Απορρόφησης (ΑΑΣ) Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ (AAS) Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BEER ΣΤΗΝ ΑΑS A = -logt = -log(p/p o ) = = 0,434k ν b = k. b. N = k. c Σχετικές μετρήσεις Καμπύλη αναφοράς: θεωρητικά γραμμική μικρή γραμμική περιοχή αποκλίσεις - παρεμποδίσεις Μέτρο της ευαισθησίας για κάθε προσδιορισμό: Χαρακτηριστική συγκέντρωση (C o ) ή μάζα (m o ) είναι η ποσότητα που απορροφά 1% της προσπίπτουσας ακτινοβολίας ή προκαλεί απορρόφηση 0,0044. A = -log (P/Po) = log(po/p) = log(100/99) A = 0,0044 Θεωρητικά κυμαίνεται ±20% (όρια αποδοχής) 2

ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ (AAS) ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗΣ ΜΑΖΑΣ ή ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ (m o ή C o ) Χαρακτηριστική C o ή m o είναι η C ή η m του στοιχείου που δίνει 1% A ή A = 0.0044 FAAS: Τα 5 mg/l Fe δίνουν Α=0,260 C o =? A=0,0044 C 0 = 5 0,0044 0,260 = 0,085 mg L ETAAS: V inj =20μL C sd =1 μg/l Cd A=0,075 (s) Tα 20 pg Cd δίνουν Α=0,075 (s) Tα m o =? A=0,0044 (s) m 0 = 20 0,0044 = 1,17pg 0,075 3

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ AAS Διάταξη οργάνων AAS Πηγή ακτινοβολίας Φλόγα, φούρνος Επιλογέας μήκους κύματος Ανιχνευτής Καταγραφέας Φασματόμετρο Απλής Δέσμης Φασματόμετρο Διπλής Δέσμης Τεμαχισμός ακτινοβολίας 4

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ AAS Πηγές ακτινοβολίας 5

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ AAS ΠΗΓΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΑS Γραμμικές πηγές : Δεν απαιτείται μονοχρωμάτορας υψηλής διακριτικής ικανότητας Αυξημένη ευαισθησία και ακρίβεια, μεγαλύτερη γραμμικότητα Γραμμές εκπομπής στενότερες από αυτές της απορρόφησης (εύρος εκπεμπόμενης hv: 2-5pm) Αυτοαπορρόφηση (HCL) Πηγή συνεχούς ακτινοβολίας Γραμμική πηγή 6

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ AAS ΠΗΓΕΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΑS Λυχνία Κοίλης Καθόδου (HCL) Μονοστοιχειακές Πολυστοιχειακές Λυχνία εκκενώσεως άνευ ηλεκτροδίων (EDL) 7

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ AAS Μονοχρωμάτορας κλιμακωτού φράγματος περίθλασης i. Σχισμή εισόδου ii. Κατευθυντικός φακός iii. Φράγμα περίθλασης iv. Φακός εστίασης v. Σχισμή εξόδου Φασματική καθαρότητα Αντίστροφη γραμμική διασπορά, D -1 (nm/mm) Διακριτική ισχύς R = (λ/δλ) = nn (N:χαραγές/mm) 8

ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ AAS ΜΕΤΑΛΛΑΚΤΕΣ: ΦΩΤΟΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΗΣ Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο (Einstein, 1905): Εκπομπή ηλεκτρονίων από την επιφάνεια μετάλλων, όταν ακτινοβοληθούν με υπεριώδη ακτινοβολία Δύνοδοι Καταρράκτης Ηλεκτρονίων Υψηλή ευαισθησία Μεγάλη ταχύτητα απόκρισης Μέτρηση hv χαμηλής ισχύος (φωτοστεγανό διαμέρισμα) 9

ΑΑS σε Φλόγα (FAAS) Φλόγες καύσεως: Η ατομοποίηση εξαρτάται από τη θερμοκρασία και το χημικό περιβάλλον της φλόγας Οξειδωτική φλόγα (το καύσιμο σε έλλειμμα) Αναγωγική φλόγα (το καύσιμο σε περίσσια) Σε στοιχειομετρία Καύσιμο ΠΡΟΣΟΧΗ: Οξειδωτικό Θερμοκρασία C Ταχύτητα ροής > Ταχύτητα καύσης!!! (Οπισθοδρόμηση φλόγας flashback) Μέση ταχύτητα καύσης (cm s -1 ) Φυσικό αέριο Αέρας 1700-1900 39-43 Φυσικό αέριο Οξυγόνο 2700-2800 370-390 Υδρογόνο Αέρας 2000-2100 300-440 Υδρογόνο Οξυγόνο 2550-2700 900-1400 Ακετυλένιο Αέρας 2100-2400 158-266 Ακετυλένιο Οξυγόνο 3050-3150 1100-2480 Ακετυλένιο Υπεροξείδιο αζώτου (N 2 O) 2600-2800 285 10

Τύποι φλόγας στην FAAS ΦΛΟΓΑ ΑΚΕΤΥΛΕΝΙΟΥ ΑΕΡΑ: Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη φλόγα Δεν απορροφά πάνω από τα 230 nm Σχηματίζονται δύστηκτα οξείδια για 30 στοιχεία ΦΛΟΓΑ ΑΚΕΤΥΛΕΝΙΟΥ ΥΠΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ: Υψηλότερη θερμοκρασία Χρησιμοποιείται με αναγωγικό περιβάλλον Δεν σχηματίζονται οξείδια Πολλά στοιχεία ιοντίζονται Ισχυρή εκπομπή σε πολλές περιοχές (335, 350-390 nm) ΦΛΟΓΑ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΑΕΡΑ: Υψηλότερη ευαισθησία για αλκάλια και κασσίτερο Υψηλή διαπερατότητα μέχρι τα 200 nm Χαμηλότερη θ, υψηλή ταχύτητα καύσης, παρεμποδίσεις 11

ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΤΗ ΦΛΟΓΑ Δευτερεύουσα ζώνη καύσης Διαζωνική περιοχή Ζώνη πρωταρχικής καύσης 12

ΑΤΟΜΟΠΟΙΗΤΕΣ ΦΛΟΓΑΣ ΚΑΥΣΤΗΡΑΣ ΠΡΟΑΝΑΜΙΞΕΩΣ Ομοιογενής, ήρεμη φλόγα Πολύ καλή επαναληψιμότητα Μικρά σωματίδια Μικρή ευαισθησία: Μικρή ποσότητα δείγματος φτάνει στη φλόγα Μικρός χρόνος των ατόμων στην οπτική διαδρομή Καυστήρας στρωτής (νηματικής) ροής Συγκεντρικός εκνεφωτής 13

ΠΟΣΟΤΙΚΗ FAAS - ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Παράμετροι που αφορούν τον ατομοποιητή Λόγος καύσιμο/οξειδωτικό: Σημαντικός για μέταλλα που σχηματίζουν σταθερά οξείδια, πχ Al Εξαρτάται από το μητρικό υλικό. Θέση καυστήρα: Βελτιστοποίηση x, y, z. Εξαρτάται από το μέταλλο και το μητρικό υλικό. Η ρύθμιση της θέσης της φλόγας σε σχέση με τη σχισμή εισόδου είναι κρίσιμη 14

ΠΟΣΟΤΙΚΗ FAAS - ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Παράμετροι που αφορούν τον ατομοποιητή Τύπος καυστήρα: Χρόνος προθέρμανσης Φράξιμο κεφαλής Παράμετροι μονοχρωμάτορα Επιλογή εύρους σχισμής: Βέλτιστος S/N Επιλογή λ: Δευτερεύουσα γραμμή για μεγαλύτερη γραμμική περιοχή Βαθμονόμηση μονοχρωμάτορα 15

AAS σε ηλεκτροθερμαινόμενο φούρνο γραφίτη (ΕΤΑΑS ή GFAAS) L vov 1959 Massmann 1968 Ηλεκτρογραφίτης με στρώμα από πυρολυτικό γραφίτη ΓΕΝΙΚΑ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ - ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Αυξημένη ευαισθησία, λόγω αυξημένης παραμονής (>1s) του ατομικού ατμού στην οπτική διαδρομή και ατομοποίηση του συνόλου του δείγματος Δυνατότητα αναλύσεως μικρών δειγμάτων (5-50 μl) με τυπικά LOD 0,1 1 μg/l. Δυνατότητα αναλύσεως στερεών δειγμάτων Χαμηλή επαναληψιμότητα (5%) Αργή τεχνική (χρόνος ανάλυσης ~3 min) Στενή αναλυτική περιοχή (2 τάξεις) 16

ΔΙΑΤΑΞΗ ΦΟΥΡΝΟΥ ΓΡΑΦΙΤΗ 17

Πλατφόρμα L vov Stabilized Temperature Platform Furnace 18

STPF πλατφόρμα L vov: Μείωση συμπύκνωσης του ατομικού ατμού στα άκρα του γραφίτη Μείωση παρεμποδίσεων (σχηματισμός αέριων μορίων) Η επαφή με το σωλήνα μη ιδανική STPF - Integrated Platform Σωλήνας και πλατφόρμα από το ίδιο υλικό Μηχανική σταθερότητα Ελάχιστη επαφή με το σωλήνα Θέρμανση με επαγωγή 19

ΙΣΟΘΕΡΜΟΣ ΑΤΟΜΟΠΟΙΗΤΗΣ Αποφυγή επανασχηματισμού μορίων στην αέρια φάση Ένας φούρνος για όλα τα στοιχεία Μείωση φαινομένων μνήμης Αύξηση χρόνου ζωής φούρνου γραφίτη Tranverse Heated Graphite Atomizer 20

STPF ΣΥΝΘΗΚΕΣ με THGA Βαθμονόμηση με υδατικά πρότυπα αφού Α i(sample) =A i(std) 100µg/L Pb σε ορό αίματος. Μodifier: Pd+Mg, πυρόλυση 850 C 0,40 0,30 Pb Absorbance 0,20 0,10 ZAA Std ZAA Sample 0,00 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Time (s) 100µg/L Pb σε διάλυμα 0,5%NaCl. Χωρίς modifier, πυρόλυση 250 C 0.40 0.30 88% Standard Matrix Aint 0.20 107 % 0.10 47 % 0.00 Wall HGA-Platform THGA 21

T o C ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ ΦΟΥΡΝΟΥ ΓΡΑΦΙΤΗ 1.Ξήρανση (εξαρτάται από τον όγκο δείγματος και το διαλύτη) 2.Πυρόλυση (εξαρτάται από την πτητικότητα αναλύτη) 3.Ατομοποίηση (με απότομη αύξηση Τ ή ατομοποίηση με μέγιστη ισχύ) 4.Καθαρισμός φούρνου Διαγράμματα πυρόλυσης ατομοποίησης: 1.Μέγιστη Τ pyr, 2.Ποσοτική εξαέρωση αναλύτη, 3.Τ εμφάνισης, 4.Βέλτιστη Τ at ατομοποίηση Καθαρισμός γραφίτη A 1 4 πυρόλυση Áðïññüöçóç ξήρανση 0 Χρόνος /s 50 3 2 T Èåñìïêñáóßá 22

ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΜΕ ETAAS ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΤΕΡΕΩΝ 1-2 mg: Δύσκολα δείγματα (πχ Ti) Πτητικά στοιχεία (πχ Hg) Αποφυγή μόλυνση δείγματος Δυσκολία βαθμονόμησης Προβληματική επαναληψιμότητα (10%) ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΙΩΡΗΜΑΤΟΣ (Slurry sampling) Ανάλυση με την ελάχιστη προκατεργασία δείγματος: 2-20 mg στερεού σε σκόνη (<10μm) ομογενοποιούνται μέσα σε 1-3 ml ενός «διαλύτη» συνήθως 5% HNO 3 +0.1% Triton X- 100 (Αυτόματη) ομογενοποίηση σε υπερήχους Εισαγωγή του εναιωρήματος (4-400 µg του μητρικού υλικού) μέσα στο φούρνο γραφίτη (χρήση χημικών τροποποιητών) 23

AAS με Σχηματισμό Υδριδίων (HGAAS) Προσδιορισμός Se, Τe, As, Sb, Bi, Ge, Sn, Pb, αλλά και Zn, Cd. Προσδιορισμός ατομικού Hg (AAS ψυχρού ατμού - CVAAS) Αυξημένη ευαισθησία (μεγάλοι όγκοι δείγματος) Διαχωρισμός από τη μήτρα του δείγματος i.σχηματισμός υδριδίου με αντίδραση με NaBH 4 3BH 4- + 3H + + 4H 3 ΑsO 3 3H 3 BO 3 + 4AsH 3 + 3H 2 O ii.μεταφορά μέσω φέροντος αερίου iii.ατομοποίηση σε φούρνο χαλαζία 24

ΠΑΡΕΜΠΟΔΙΣΕΙΣ ΣΤΗN AAS Φυσικές: Διαφορετικές φυσικές ιδιότητες του πρότυπου διαλύματος και του δείγματος (ιξώδες, επιφανειακή τάση, πυκνότητα) Άλατα ή οργανικοί διαλύτες Μεταβολή στην ταχύτητα εκνέφωσης και στη διάμετρο των σωματιδίων του αερολύματος (FAAS) Διαφορά στην τοποθέτηση του δείγματος στην επιφάνεια του γραφίτη (ETAAS) Προσαρμογή στη μήτρα του δείγματος, ή Μέθοδος σταθερών προσθηκών 25

ΠΑΡΕΜΠΟΔΙΣΕΙΣ ΣΤΗN AAS Χημικές : Α) Σχηματισμός ενώσεων χαμηλής πτητικότητας Υψηλότερη T φλόγας ή φούρνου γραφίτη Αντιδραστήρια αποδέσμευσης (κατιόντα που αντιδρούν εκλεκτικά με τον παρεμποδιστή) Προστατευτικά αντιδραστήρια (σχηματίζουν σταθερά και πτητικά προϊόντα με τον αναλύτη) Παρεμπόδιση φωσφορικών στο Ca 2+ : προσθήκη La 3+ ή Sr + ή ΕDΤΑ Β) Αντιστρεπτές ισορροπίες διάστασης M(OH) 2 M +2OH ή MO M + O NaCl (g) Na + Cl HCl (g) H + Cl VO x V + xo AlO x Al + xo Για την ETAAS Πλατφόρμα + Χρήση χημικών τροποποιητών 26

ΠΑΡΕΜΠΟΔΙΣΕΙΣ ΣΤΗN AAS Χημικές : Γ) Παρεμποδίσεις ιοντισμού (αλκάλια και αλκαλικές γαίες) Μ Μ + + e - αναφοράς Θετική απόκλιση στην καμπύλη Προσθήκη ρυθμιστή ιοντισμού (π.χ. Κ στον προσδιορισμό του Sr) Κ o Κ + + e - οπότε e - + Sr + Sr o 27

ΠΑΡΕΜΠΟΔΙΣΕΙΣ ΣΤΗN ΕΤAAS Χημικές: Παρεμποδίσεις στη στερεά φάση (επιφάνεια γραφίτη) Παρεμποδίσεις στην αέρια φάση Σχηματισμός σταθερών δύστηκτων ενώσεων Σχηματισμός σταθερών πτητικών ενώσεων Εμφανίζονται τόσο κατά την πυρόλυση, όσο και κατά την ατομοποίηση ΕΛΕΓΧΟΝΤΑΙ ΜΕ: Προσεκτική επιλογή προγράμματος θερμοκρασιών Απομάκρυνση μήτρας με διαχωρισμό (π.χ. εκχύλιση) STPF συνθήκες: Πλατφόρμα + Χρήση Χημικών τροποποιητών 28

STPF ΣΥΝΘΗΚΕΣ στην ETAAS 1.Ατομοποίηση από πλατφόρμα L vov (ή THGA) 2.Ταχύτατα ψηφιακά ηλεκτρονικά για καταγραφή σήματος ΑΑ 3.Ποσοτική ανάλυση με μέτρηση εμβαδού του σήματος 4.Προσθήκη χημικών τροποποιητών 5.Υψηλής ποιότητας πυρολυτικού γραφίτη για μείωση αλληλεπίδρασης μετάλλων με τον άνθρακα 6.Μέγιστη ταχύτητα θέρμανσης στο στάδιο της ατομοποίησης 7.Χρήση Ar και διακοπή ροής του κατά την ατομοποίηση 8.Διόρθωση υποβάθρου με τη βοήθεια του φαινομένου Zeeman 29

ΠΑΡΕΜΠΟΔΙΣΕΙΣ στην HGAAS Χημικές παρεμποδίσεις: Κατά το σχηματισμό των υδριδίων: Επίδραση αριθμού οξείδωσης Επίδραση συστατικών δείγματος Κατά την ατομοποίηση (αέρια φάση): Από άλλα στοιχεία που σχηματίζουν υδρίδια Χρήση καλυπτικών αντιδραστηρίων ΦΑΣΜΑΤΙΚΕΣ ΠΑΡΕΜΠΟΔΙΣΕΙΣ ΣΤΗN AAS Άμεση επικάλυψη σπάνια (πχ V στο Al) Επιλογή άλλης γραμμής [Ζeeman: περισσότερες γραμμές!] Μοριακή απορρόφηση ή εκπομπή Σκέδαση hν σε σωματίδια Διόρθωση υποβάθρου 30

ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ με λυχνία συνεχούς ακτινοβολίας Α. Εκπομπή από HCL & D 2 Β. Επιλογή από τη σχισμή εισόδου Γ. Εξίσωση εντάσεων HCL & D 2 Δ. Mόνο Ατομική Απορρόφηση (ΑΑ) (Η Ι HCL μειώνεται αισθητά) Ε. Απορρόφηση υποβάθρου (ΒG) (οι εντάσεις μειώνονται εξίσου) Ζ. ΑΑ + απορρόφηση BG Τελικά ηλεκτρονικά (Ζ Ε) = ΑΑ 31

ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ με λυχνία (D 2 ) συνεχούς ακτινοβολίας ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Εμφανίζει καλύτερη ευαισθησία Μεγαλύτερη γραμμική περιοχή Φθηνότερη ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Μη ιδανική απόδοση Υπερδιόρθωση ή υποδιόρθωση Υποβάθμιση λόγου S/N εξαιτίας χρήσης δεύτερης λυχνίας και τεμαχιστή Απαιτείται τέλεια ευθυγράμμιση λυχνίας D 2 και HCL Χαμηλή ένταση μετά τα 350 nm λυχνία W αλογόνου 32

ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ με τη βοήθεια του φαινομένου Zeeman Σχάση ηλεκτρονιακών ενεργειακών επιπέδων με έκθεση σε μαγνητικό πεδίο Αντίστροφο Zeeman: Το μ.π. εφαρμόζεται στον ατομικό ατμό Άμεσο Zeeman: Το μ.π. εφαρμόζεται στην πηγή ακτινοβολίας Εγκάρσιο φαινόμενο Zeeman Διαμήκες φαινόμενο Zeeman 33

ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ με τη βοήθεια του αντίστροφου φαινομένου Zeeman Αρχικά η γραμμή εκπομπής γίνεται παράλληλη με το μ.π., άρα μετρείται όλο το σήμα ΑΑ+BG Μετά η γραμμή από την πηγή γίνεται κάθετη στο μ.π., άρα μετρείται μόνο το BG 34

Διόρθωση υποβάθρου με το φαινόμενο Zeeman Μπορούν να διορθωθούν σήματα BG μέχρι και 2 μονάδες απορρόφησης Χρησιμοποιούνται όργανα απλής δέσμης Με διαμήκη διάταξη δε χρησιμοποιείται πολωτής Αύξηση φασματικών παρεμποδίσεων Μείωση ευαισθησίας Μειωμένη γραμμική περιοχή Υψηλότερο κόστος D 2 BC Se σε Ορό Αίματος Zeeman-BC 0.60 AA-BG 0.10 AA-BG 0.40 0.20 0.00-0.20 BG 0 1 2 3 4 5 Time / s Absorbance 0.05 0.00 BG 0 1 2 3 4 5 Time / s 35

ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ με τη μέθοδο Smith-Hieftje Αυτοαπορρόφηση ακτινοβολίας από ουδέτερα άτομα στη ΛΚΚ με εφαρμογή ισχυρού ρεύματος Α. Χαμηλό ρεύμα: μέτρηση ΑΑ+BG Β. Υψηλό ρεύμα: μέτρηση μόνο BG Διόρθωση BG μέχρι 1 Α Πιο φθηνό από ZAAS Μείωση ευαισθησίας Χρήση ειδικών παλμικών λυχνιών (κόστος) Δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε όλα τα στοιχεία (V, Mo) 36

ΦΛΟΓΟΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ Το σήμα είναι ανάλογο των διεγερμένων ατόμων Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό K, Na, Li και Ca Φλόγα χαμηλής θερμοκρασίας (προπάνιο-αέρας) Φίλτρα αντί για μονοχρωμάτορες Χαμηλού κόστους ΠΡΟΣ ΦΙΛΤΡ Ο Καυστήρας Ολικής Κατανάλωσης Ποσοτική εισαγωγή δείγματος Μεγάλα σταγονίδια Μικρή οπτική διαδρομή Φράζει εύκολα 37

Τέλος 38

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στο πλαίσιο του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 39

Σημειώματα 40

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση διαθέσιμη εδώ. 41

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών, Νικόλαος Θωμαΐδης 2015. Νικόλαος Θωμαΐδης. «Ενόργανη Ανάλυση II». Έκδοση: 1.0. Αθήνα 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://opencourses.uoa.gr/courses/chem104. 42

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 43

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 44