Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Atomaire spectroscopie - Coggle Diagram
Atomaire spectroscopie
Principe
Vrije metaalatomen kunnen in atomisator moeilijk afbreekbare verbindingen vormen zoals oxiden
Vermeiden door
Atomen absorberen energie en wordt thermisch geëxciteerd
Opgenomen thermisch energie wordt afgegeven door botsing of straling
atomaire emissie spectroscopie of A.E.S.
Atomen absorberen stralingsenergie van lichtbron
Geëxciteerd naar hoger elektronisch toestand
Meet vermindering van straling door absorptie
atomaire absorptie spectroscopie of A.A.S
Atomaire emissie spectroscopie
Emissie wordt gemeten
Door atoom terug naar grondtoestand
Maxwell-Boltzmann vergelijking
Klein percentage atomen geëxciteerd afhankelijk van vlamtemperatuur
Weinig atomen in aangeslagen toestand bij hoge temp?
AES met hoge gevoeligheid in donker
Detectie limiet bepaald door ruis in foto multiplicator
Enkel alkali en aard alkali unnen gemeten worden in vlam
Apparatuur
Verstuiver en atomisatiesysteem
2 typen branders
"
Total consumption” brander (“direct injection” brander)
Gebruikt turbulente vlam door turbulentie en diffusie (Venturi-effect)
"Premix" brander
Spleetbrander
Vlam bij indirecte verstuiving = laminaire vlam of voorgemengde vlam
Vlam
Temperatuur
Grootste oorzaak van fouten
Onderhouden door oxiderende gassen en brandgas
Temperatuur moet hoog genoeg zijn om stof te atomiseren maar niet te hoog anders ionisatie
Koele vlam < 2500 K
Structuur
Inwendige kegel
Zone tussen kegel
Uitwendige kegel
Emissieprofielen
Emissie-intensiteit is sterk afhankelijk van snelheid waar staal wordt aangevoerd in vlam
Te hoog? => Intensiteit laag door verdamping van solvent
Plasma als atomisatiesysteem
ICP
= Geïoniseerd gas
Argon elektronen botst tegen staal atomen en belanden op hogere schil
Monochromator
Rooster of prisma
Emissielijnen isoleren
Meetgedeelte
Detector
Fotomultiplicator
Analytische technieken
Kwalitatieve analyse
Vergelijkt staal met gekende spectra
Kwantitatieve analyse
I = k.c
Interne standaardmethode
Gebruiken om te compenseren voor variërende eigenschappen van gebruikte apparatuur
Meten van verhouding van signaalintensiteit van onbekende en referentie signaalintensiteit
Atomaire absorptie spectroscopie
Grootste deel van atomen = niet geëxciteerd maar kan wel gebruikt worden voor A.A.S.
Apparatuur
Holle kathodelamp
Gemaakt uit metaal dat geanalyseerd moet worden
Absorptie gevolg van temperatuur en druk kleiner zijn in de lamp dan in de vlam
Bandbreedte van monochromator is 100 keer groter dan resonantielijn maar geen continu spectrum
Gevoeligheid daalt => niet-lineaire curve voor wet Lambert-Beer
Te hoge lampstroom geeft dopplereffect: dat er lijnen zijn dat er eigenlijk niet is
Elektrodeloze lamp
Argon wordt geïoniseerd en door snel wisselende veld krijgen de ionen voldoende kinetische energie om de metaaldamp te exciteren
Smal en intens lijnen in het spectrum en heeft langer levensduur en levert voor vele elementen lagere detectielimieten op dan de holle kathode lamp
Elektrothermische atomisatie
Vlam is meest gebruikt en reproduceerbaar maar minst efficiënt om staal omzetten in atoomdamp
Staal gepipetteerd in grafiet buisje => hoger gevoeligheid en wordt elektrisch verwarmd
Temperatuur wordt geprogrameerd
1) Drogingsproces
2) Pyrolysestap
3) Atomisatiestap
Kwantitatieve analyse
AAS vooral gebruikt voor dit
Als er de verdeling van atomen homogeen zijn dan moet met Lamber-Beer toepassen
Interferenties bij AAS
Storing door atomaire emissie
Als straling absorbeert, emitteert het ook straling
gebruik chopper tussen bronsignaal en vlam
Onstabiele lampintensiteiten
Oplossing is een verhouding te nemen van licht door de vlam en langs de vlam
Correcties achtergrondabsorptie
Door continue lamp
Kleine vaste partikeltjes kunnen over breed golflengtegebied verstrooiing geven
Oplossing: achtergrond absorptie meten en resultaten corrigeren
Niet alleen kathodelamp gebruiken maar ook lamp met continue spectrum
Verzamel naam voor vlamabsorptie, moleculaire absorptie en verstrooiing
Door Zeeman effect
Door magnetisch veld aan te leggen gaan er geen straling geabsorbeerd worden van de resonantielijn door splitsing van energieniveaus van een atoom
Meet dus enkel de niet -specifieke absorptie
Door Smith-Hieftje
Normale lampstroom gebruikt => specifieke en niet-specifieke absorptie => korte puls met hoge stroomsterkte door lamp => zelfabsorptie => verschil nemen van 1ste meetwaarde met 2de
Interferentes bij AES en AAS
Matrix interferentie
door fysische eigenschappen (bv viskeus) van staal anders dan standaarden
Hoger concentratie, lager absorptiesignaal
Beter methode waar matrix interferentie wordt uitgeschakeld is
standaardadditie
methode
Chemische interferentie
Elementen kunnen niet bepaald worden door oxidevorming in vlam
Toevoegen van “releaser”, vormt met interfererende stof thermisch stabiele verbinding. Bevrijdt dus te bepalen metaal uit storende verbinding
Ionisatie interferentie
Toevoegen van makkelijk ioniseer baar element aan alle oplossingen
Spectrale interferentie
Emissiespectra uitgezonden door moleculaire stoffen => achtergrond emissie
Oplossing
: 2 bandbreedten links en recht van resonantielijn te meten