- نحوه ی دسترسی به پایان نامه های دانشگاه های مختلف جهان
- کاغذ لیتموس برای شناسایی غذاهای فاسد
- وجود سلنیم در خون مادر از ورود سم به بدن جنین جلوگیری می‌کند
- تعادل شیمیایی-شیمی تجزیه
- اثزدما بر تعادل-شیمی تجزیه رشته صنایع شیمیایی
- اثر دما بر انحلال پذیری-شیمی تجزیه رشته صنایع شیمیایی
- آدرس فیسبوک سایت
- چگونه برف درست کنيم
- دودزا
- نارنجک با پرمنگنات پتاسيم
آخرین مطالب
امکانات وب
طیف نورسنجی جذب و نشر اتمی
الکترونهای لایه ظرفیت اتم‌ها باعث جذب یا نشر تابش الکترومغناطیس در گسترة فوق بنفش و مرئی هستند. اتمهای آزاد، بر خلاف مولکول‌ها دارای ترازهای انرژی ارتعاشی و چرخشی نیستند و در آن‌ها فقط جهشهای الکترونی صورت می‌گیرد. به همین دلیل وقتی که انرژی توسط اتم‌ها جذب یا نشر می‌شود، خطوط طیفی مجزا مشاهده می‌شود، که اساس روشهای طیف بینی اتمی است.
طیف بینی اتمی (نشری، جذبی یا فلوئورسانس) از این نظر که نمونه در یک سلول قرار داده شده و جذب، نشر یا فلوئورسانس آن در یک طول موج ویژه اندازه گیری و مطابق قانون بیر- لامبرت به غلظت ارتباط داده می‌شود، با طیف بینی مولکولی شباهت دارد. تفاوت دستگاهی بین طیف بینی‌های جذب اتمی و جذب مولکولی، به اختلاف بین طیف اتمی و طیف مولکولی مربوط است. مولکول‌ها و یونهای چند اتمی دارای نوارهای جذبی پهن هستند، در حالی که اتم‌ها دارای خطوط جذبی باریک (معمولاً با پهنای ۰. ۰۰۱ الی ۱/ ۰ نانوم‌تر) هستند. پیکهای جذبی یا نشری باریک که هنگام طیف بینی جذب یا نشر اتمی مشاهده می‌شوند، طیف خطی نامیده می‌شوند.
الکترونهای لایه ظرفیت اتم‌ها باعث جذب یا نشر تابش الکترومغناطیس در گسترة فوق بنفش و مرئی هستند. اتمهای آزاد، بر خلاف مولکول‌ها دارای ترازهای انرژی ارتعاشی و چرخشی نیستند و در آن‌ها فقط جهشهای الکترونی صورت می‌گیرد. به همین دلیل وقتی که انرژی توسط اتم‌ها جذب یا نشر می‌شود، خطوط طیفی مجزا مشاهده می‌شود، که اساس روشهای طیف بینی اتمی است.
طیف بینی اتمی (نشری، جذبی یا فلوئورسانس) از این نظر که نمونه در یک سلول قرار داده شده و جذب، نشر یا فلوئورسانس آن در یک طول موج ویژه اندازه گیری و مطابق قانون بیر- لامبرت به غلظت ارتباط داده می‌شود، با طیف بینی مولکولی شباهت دارد. تفاوت دستگاهی بین طیف بینی‌های جذب اتمی و جذب مولکولی، به اختلاف بین طیف اتمی و طیف مولکولی مربوط است. مولکول‌ها و یونهای چند اتمی دارای نوارهای جذبی پهن هستند، در حالی که اتم‌ها دارای خطوط جذبی باریک (معمولاً با پهنای ۰. ۰۰۱ الی ۱/ ۰ نانوم‌تر) هستند. پیکهای جذبی یا نشری باریک که هنگام طیف بینی جذب یا نشر اتمی مشاهده می‌شوند، طیف خطی نامیده می‌شوند.
طیف نورسنجی جذب و نشر اتمی
الکترونهای لایه ظرفیت اتم‌ها باعث جذب یا نشر تابش الکترومغناطیس در گسترة فوق بنفش و مرئی هستند. اتمهای آزاد، بر خلاف مولکول‌ها دارای ترازهای انرژی ارتعاشی و چرخشی نیستند و در آن‌ها فقط جهشهای الکترونی صورت می‌گیرد. به همین دلیل وقتی که انرژی توسط اتم‌ها جذب یا نشر می‌شود، خطوط طیفی مجزا مشاهده می‌شود، که اساس روشهای طیف بینی اتمی است.
طیف بینی اتمی (نشری، جذبی یا فلوئورسانس) از این نظر که نمونه در یک سلول قرار داده شده و جذب، نشر یا فلوئورسانس آن در یک طول موج ویژه اندازه گیری و مطابق قانون بیر- لامبرت به غلظت ارتباط داده می‌شود، با طیف بینی مولکولی شباهت دارد. تفاوت دستگاهی بین طیف بینی‌های جذب اتمی و جذب مولکولی، به اختلاف بین طیف اتمی و طیف مولکولی مربوط است. مولکول‌ها و یونهای چند اتمی دارای نوارهای جذبی پهن هستند، در حالی که اتم‌ها دارای خطوط جذبی باریک (معمولاً با پهنای ۰. ۰۰۱ الی ۱/ ۰ نانوم‌تر) هستند. پیکهای جذبی یا نشری باریک که هنگام طیف بینی جذب یا نشر اتمی مشاهده می‌شوند، طیف خطی نامیده می‌شوند.
منبع تابشی که برای طیف بینی جذب اتمی از آن استفاده می‌شود، باید قادر به نشر تابشی باشد که در محدوده خط جذب، شدت کافی داشته باشد. منابع تابش پیوسته‌ای که در طیف بینی مولکولی از آن‌ها استفاده می‌شود، معمولاً شدت کافی ندارند و برای طیف بینی جذب اتمی مفید نیستند. بنابراین منبع نور در طیف بینی جذب اتمی لامپهای کاتدی توخالی هستند. یک لامپ کاتدی توخالی تابشی شدید با طول موج مناسب منتشر می‌کند، که از خصوصیات عنصر موجود در کاتد لامپ می‌باشد.
در طیف بینی جذب یا نشر اتمی، باید قبل از اندازه گیری، نمونه به حالت بخار تبدیل شود. یک شعله یا یک کوره الکتریکی، که نقش سلول در طیف بینی مولکولی را دارد، انرژی لازم برای تبدیل ترکیب حل شده در محلول را به حالت بخار یا گاز فراهم می‌کند.
قانون بیر- لامبرت، همان طور که در طیف بینی مولکولی به کار می‌رود، در طیف بینی اتمی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای جذب اتمی، اگرچه طول سلول معمولاً معلوم نیست، امّا ضریب جذب و طول سلول به صورت یک ثابت است، و قانون بیر- لامبرت برای آن به صورت زیر نوشته می‌شود:
A = KC
طیف بینی نشر شعله‌ای نیز با یک تفاوت عمده، شبیه جذب اتمی است. در این روش، شعله علاوه بر تبدیل نمونه به بخاری از اتم‌ها سبب برانگیختگی الکترونهای موجود در اتم‌ها به تراز انرژی بالا‌تر می‌شود. هنگام بازگشت الکترونهای تحریک شده به حالت پایه تابش الکترومغناطیسی نشر می‌شود. شدت تابش منتشر شده با غلظت اتم‌ها در حالت تحریک شده و در نتیجه با تعداد کل اتمهای موجود درون شعله متناسب است. از آنجا که تعداد اتمهای درون شعله نیز با غلظت محلول متناسب است، پس شدت تابش، مستقیماً به غلظت نمونه اصلی بستگی دارد.
در روش نشر اتمی، از منبع تابش اولیه استفاده نمی‌شود، زیرا گرمای حاصل از شعله انرژی لازم برای نشر تابش از اتمهای مورد تجزیه را فراهم می‌کند.
دستگاههای جذب و نشر اتمی
اصول طیف بینی جذب و نشر اتمی یکسان است و تنها تفاوت آن‌ها این است که منبع در روش جذبی وجود دارد، اما روش نشری فاقد آن است.
اجزاء یک دستگاه طیف بینی جذب اتمی عبارتند از: منبع تابش الکترومغناطیس، شعله یا جایگاه نمونه، تکفام ساز، آشکارساز و شناساگر علامت. در طیف بینی‌های نشر شعله‌ای نیز دقیقاً همین اجزاء به جز منبع اولیه تابش وجود دارند. در جذب اتمی، پرتو حاصل از منبع تابش، از بین بخارات اتمی درون شعله عبور می‌کند، بخشی از آن توسط اتمهای نمونه جذب و بخش دیگری عبور می‌کند، سپس پرتو عبور کرده توسط تکفام ساز تکرنگ شده و به آشکارساز برخورد می‌کند. در آشکارساز به یک علامت الکتریکی تقویت پذیر تبدیل تبدیل شده و نهایتاً توسط شناساگر ثبت می‌شود.
اتم ساز‌ها
اتم ساز‌ها در طیف بینی جذب و نشر اتمی نقش سلول و جایگاه نمونه را دارند. متداول‌ترین اتم ساز‌ها در جذب اتمی شعله‌ها و کوره‌های گرافیتی هستند. از ابتدای به کارگیری جذب اتمی تاکنون شعله‌ها مورد استفاده بوده‌اند و هنوز هم متداول‌ترین سلول‌ها محسوب می‌شوند، محلول نمونه به صورت قطره‌های ریز به درون شعله پاشیده می‌شود. به علت گرمای زیاد شعله، حلال موجود در محلول به سرعت بخار می‌شود. ذرات جامد مواد حل شده که پس از تبخیر حلال باقی می‌مانند، ذوب شده و به مایع تبدیل می‌شوند، سپس به حالت گازی در آمده و در پایان به اتم تفکیک می‌شوند. قسمتی از تابش لامپ که از درون شعله می‌گذرد، توسط اتمهای نمونه جذب می‌شوند. مقدار این تابش جذب شده توسط آشکارساز اندازه گیری می‌شود.
انواع شعله‌های رایج و درجه حرارت معمول آن‌ها در جدول زیر خلاصه شده است. بدیهی است هر چه دمای شعله بیشتر باشد، شعله مناسب‌تر است و حساسیت روش بهتر است.
دو نوع مشعل در طیف بینی‌های جذب و نشر شعله‌ای رایج هستند که عبارتند از: مشعل پیش مخلوط کن و مشعل تمام مصرف کن. در مشعل پیش مخلوط کن نمونه از میان یک مهپاش به داخل محفظه پیش مخلوط کن وارد می‌شود. از دو مجرای دیگر، اکسنده و سوخت وارد محفظه می‌شوند. سپس نمونه، اکسنده و سوخت توسط مخلوط کن کاملاً با هم آمیخته می‌شوند و به سوی سر مشعل هدایت می‌شوند. یک مجرای خروجی نیز برای قطرات درشت‌تر که در پایین محفظه پیش مخلوط کن جمع می‌شود، در نظر گرفته شده است. در مشعل تمام مصرف کن، اکسنده، سوخت و نمونه هر یک به طور جداگانه مستقیماً وارد شعله می‌شوند. از مزایای مشعل تمام مصرف کن این است که گاز‌ها قبل از رسیدن به شعله از پیش با هم مخلوط نمی‌شوند و لذا از انفجار ناگهانی که بویژه در شعله‌های نیتروزواکسید- استیلن اتفاق می‌افتد، جلوگیری می‌شود. همچنین نمونة نمایانگر به شعله می‌رسد و چون مقدار نمونه در شعله زیاد است، به حساسیت زیاد منتج می‌شود. از طرف دیگر در این مشعل، غیر یکنواختی اندازه قطرات ریز منجر به کاهش تکرار پذیری می‌شود و قطرات بزرگ به طور کامل تجزیه نمی‌شوند و سبب مسدود شدن می‌شوند. این اشکالات در مشعل پیش مخلوط کن کمتر است، ولی عیب بزرگ مشعل پیش مخلوط کن احتمال وقوع انفجار است.
نوع دیگری از اتم ساز‌ها کوره گرافیت است، که دمای آن تا بیشتر از ۳۰۰۰۰ درجه سانتی گراد می‌رسد و همچنین دمای زیاد باعث شده است که حساسیت بهبود یافته و حد تشخیص به مقدار کمتری برسد.
تکفام ساز و آشکار ساز
اگرچه در طیف بینی‌های جذب اتمی از منبع تابش خطی استفاده می‌شود، اما برای انتخاب دقیق‌تر طول موج، تکفام ساز نیز به کار برده می‌شود. معمولاً عرض شکاف تکفام ساز‌ها ۲/۰، ۵/۰ و یا ۱/۰ است. پهنای خط جذبی در بیشتر سلول‌ها در حدود ۰۰۴/۰ نانوم‌تر است که به طور قابل توجهی باریک‌تر از عرض شکاف تکفام ساز است. جزء پاشنده در تکفام ساز معمولاً شبکه است.
رایج‌ترین آشکارساز مورد استفاده در طیف نورسنجهای جذب اتمی، لوله فوتوتکثیرکننده است که در طیف نورسنجهای فوق بنفش- مرئی نیز از آن استفاده می‌شود. پرتو برخورد کننده به آشکار ساز به جریان الکتریکی تبدیل و پس از تقویت به صورت یک علامت که بیانگر جذب است، ثبت می‌شود.
مزاحمت‌ها
مزاحمتهای رایج در طیف نورسنجی جذب اتمی چهار نوع هستند که عبارتند از: شیمیایی، یونش، زمینه‌ای و طیفی.
مزاحمت شیمیایی از واکنشهای اتفاق افتاده از درون شعله ناشی می‌شوند، چون در شعله مقداری از عنصر مورد تجزیه مصرف می‌شود، لذا تعداد آنکه باید تابش را جذب کند کاهش و در نتیجه جذب کاهش می‌یابد. از جمله مزاحمتهای شیمیایی، تشکیل اکسیدهای دیرگداز درون شعله با حضور اکسیژن است برای مثال، آلومینیم و آهن اکسیدهای دیرگداز به فرمول Al [sub] ۲ [/sub] O [sub] ۳ [/sub] [sub] [/sub] و Fe [sub] ۲ [/sub] O [sub] ۳ [/sub] در شعله‌های دمای کم تشکیل می‌دهند. استرانسیم و منیزیم با آلومینیم و اکسیژن ترکیب شده و اکسیدهای دیرگداز سه تایی تشکیل می‌شود. بُر، تیتانیم، تنگستن، اورانیم و زیرکونیوم نیز اکسیدهای دیرگداز تشکیل می‌دهند. کلسیم همراه با اکسیژن، فسفر یا گوگرد اکسیدهای دیر گدازی به فرمولهای CaO. P [sub] ۲ [/sub] O [sub] ۵ [/sub] و CaO. SO [sub] ۳ [/sub] ایجاد می‌کند. کلسیم فسفات ترکیب دیر گداز شناخته شده‌ای است که هرگز در دمای شعله‌های هوا- استیلن، اتمی نمی‌شود.
یک راه برای کاهش مزاحمت شیمیایی استفاده از شعله‌های دمای زیاد، مانند شعلة نیتروزواکسید- استیلن به جای شعلة هوا- استیلن است. در این شعله علاوه بر دمای زیاد، کاهش غلظت اکسیژن در حذف مزاحمت شیمیایی موثر است.
راه دیگر برای حذف مزاحمت شیمیایی، افزایش یک مادة رهاساز به نمونه مورد تجزیه است (بافر طیف بینی). عامل رهاساز ماده‌ای است که با یک یا چندتا از عوامل مزاحم واکنش می‌دهد و ترکیبات غیر دیرگداز ایجاد می‌کند و از تشکیل اکسیدهای دیرگداز جلوگیری می‌کند. برای مثال، جهت اندازه گیری کلسیم در حضور فسفات، نمک لانتانیم با فسفات ترکیب شده و از تشکیل ترکیب دیرگداز جلوگیری می‌کند.
مزاحمت یونش، زمانی اتفاق می‌افتد که تعداد زیادی از اتم‌ها درون شعله یونیده می‌شوند، و باعث کاهش اتمهای جذب کننده تابش می‌شوند. ازآنجا که یون‌ها در طول موج مورد عمل برای عنصر مورد تجزیه، جذب ندارند، جذب کم می‌شود.
معمولاً یونش توسط دمای خیلی زیاد شعله اتفاق می‌افتد. انرژی یونش توسط گرمای سلول تأمین می‌شود. انرژی یونش عناصر قلیایی و قلیایی خاکی نسبتاً کم است و در نتیجه نسبت به سایر عناصر خیلی بیشتر یونیده می‌شوند.
یونش می‌تواند با کاهش دمای شعله، تضعیف یا حذف شود، برای این منظور اغلب از شعله پروپان- هوا استفاده می‌شود. راه دیگر برای کاهش یا حذف مزاحمت یونش، افزایش مقدار نسبتاً زیادی از یک عنصر با انرژی یونش کم به محلولهای استاندارد و نمونه است. برای این کار، معمولاً ۵۰۰ الی ۵۰۰۰ میکروگرم برمیلی لیتر از نمکهای لیتیم، سدیم یا پتاسیم به هر یک از محلول‌ها اضافه می‌شود. حضور غلظت زیاد از یک عنصر زود یونیده شونده سبب کاهش تعداد الکترونهای آزاد درون شعله می‌شود، به این ترتیب فرایند یونش آنالیت کاهش می‌یابد.
مزاحمت طیفی، زمانی اتفاق می‌افتد که دو عنصر یا یک عنصر و یک ترکیب چند اتمی درون سلول، در طول موج مورد تجزیه، تابش را جذب یا نشر کنند. در صورتیکه ترکیب مزاحم، تابش را جذب کند منجر به خطای مثبت و اگر تابش نشر کند، سبب ایجاد خطای منفی می‌شود.
بخشی از مزاحمت طیفی مربوط به مزاحمت زمینه‌ای است که در جلسه آینده بررسی می‌شود، و بخشی دیگر مربوط به همپوشانی خطوط جذبی ترکیب مزاحم با خطوط جذبی آنالیت است. در میان خطوط طیفی اتمی که همپوشانی کرده و باعث مزاحمت طیفی می‌شوند، می‌توان به خطnm ۲/۲۸۵ مربوط به Taو Mg و خط طیفی nm ۰/۲۹۰ مربوط به Cr وOs و خط طیفیnm ۷/۴۲۲ مربوط به Ge وCa اشاره کرد. ساده‌ترین راه برای حذف مزاحمت طیفی، آگاهی از وضعیت اجزاء تشکیل دهنده نمونه و استفاده از سایر خطوط طیفی آنالیت است. همچنین جداسازی جزء مزاحم، قبل از اینکه نمونه با جذب اتمی مورد تجزیه قرار بگیرد، راه مناسبی برای حذف مزاحمت طیفی است.
عامل دیگری که سبب کاهش صحّت تجزیه به طریق طیف بینی جذب اتمی می‌شود، تفاوت ویسکوزیته بین محلولهای استاندارد و نمونه است. ویسکوزیته محلول‌ها سرعت ورود محلول به درون شعله را تحت تأثیر قرار می‌دهد، یعنی محلول‌ها با ویسکوزیته بیشتر به مقدار کمتری وارد شعله می‌شوند و خطای منفی در اندازه گیری ایجاد می‌شود. برای کاهش چنین خطایی، باید ساختار محلولهای استاندارد و نمونه دقیقاً یکسان باشد، تا ویسکوزیته آن‌ها نیز مشابه شود.
طرز کار با دستگاه نشر اتمی
طرز کار با دستگاههای مختلف نشر اتمی متفاوت است، ولی اصول کار در همة آن‌ها تقریباً یکسان است:
۱. کلید اصلی دستگاه فتوم‌تر شعله‌ای را روشن می‌کنیم.
۲. کمپرسور هوا را روشن می‌کنیم.
۳. شیر اصلی سوخت را باز کرده و توسط رگلاتور، فشار خروجی را روی میزان مورد نظر تنظیم می‌کنیم.
۴. شعله هوا- گاز طبیعی را روشن کرده و با تنظیم مانومترهای مخصوص سوخت واکسیدان آن را به حالت ایده آل (شعله آبی رنگ) تبدیل می‌کنیم.
۵. آب مقطر یا محلول بلانک را وارد شعله کرده و صفر گالوانوم‌تر را تنظیم می‌کنیم.
۶. غلیظ‌ترین محلول استاندارد را به دستگاه داده و ۱۰۰ گالوانوم‌تر را با آن تنظیم می‌کنیم..
۷. بعد از تنظیم صفر و ۱۰۰ دستگاه، هر یک از نمونه‌های استاندارد را در ظروف مخصوص ریخته و زیر شلنگ ریزپاش قرار داده و لوله مویین مکنده را داخل آن‌ها می‌کنیم و یکی یکی نشر‌ها را اندازه می‌گیریم.
۸. در مرحله آخر نشر نمونه مجهول را خوانده و ثبت می‌کنیم. (چنانچه نشر محلول مجهول از نشر غلیظ‌ترین استاندارد بیشتر باشد، آن را به حد مناسب رقیق می‌کنیم تا نشر آن در محدوده نمودار قرار بگیرد)
۹. برای خاموش کردن دستگاه، ابتدا شیر گاز را می‌بندیم. سپس کمپرسور هوا و بعد کلید اصلی دستگاه را خاموش می‌کنیم.
سایت رشته صنایع شیمیایی...الکترونهای لایه ظرفیت اتم‌ها باعث جذب یا نشر تابش الکترومغناطیس در گسترة فوق بنفش و مرئی هستند. اتمهای آزاد، بر خلاف مولکول‌ها دارای ترازهای انرژی ارتعاشی و چرخشی نیستند و در آن‌ها فقط جهشهای الکترونی صورت می‌گیرد. به همین دلیل وقتی که انرژی توسط اتم‌ها جذب یا نشر می‌شود، خطوط طیفی مجزا مشاهده می‌شود، که اساس روشهای طیف بینی اتمی است.
طیف بینی اتمی (نشری، جذبی یا فلوئورسانس) از این نظر که نمونه در یک سلول قرار داده شده و جذب، نشر یا فلوئورسانس آن در یک طول موج ویژه اندازه گیری و مطابق قانون بیر- لامبرت به غلظت ارتباط داده می‌شود، با طیف بینی مولکولی شباهت دارد. تفاوت دستگاهی بین طیف بینی‌های جذب اتمی و جذب مولکولی، به اختلاف بین طیف اتمی و طیف مولکولی مربوط است. مولکول‌ها و یونهای چند اتمی دارای نوارهای جذبی پهن هستند، در حالی که اتم‌ها دارای خطوط جذبی باریک (معمولاً با پهنای ۰. ۰۰۱ الی ۱/ ۰ نانوم‌تر) هستند. پیکهای جذبی یا نشری باریک که هنگام طیف بینی جذب یا نشر اتمی مشاهده می‌شوند، طیف خطی نامیده می‌شوند.
منبع تابشی که برای طیف بینی جذب اتمی از آن استفاده می‌شود، باید قادر به نشر تابشی باشد که در محدوده خط جذب، شدت کافی داشته باشد. منابع تابش پیوسته‌ای که در طیف بینی مولکولی از آن‌ها استفاده می‌شود، معمولاً شدت کافی ندارند و برای طیف بینی جذب اتمی مفید نیستند. بنابراین منبع نور در طیف بینی جذب اتمی لامپهای کاتدی توخالی هستند. یک لامپ کاتدی توخالی تابشی شدید با طول موج مناسب منتشر می‌کند، که از خصوصیات عنصر موجود در کاتد لامپ می‌باشد.
در طیف بینی جذب یا نشر اتمی، باید قبل از اندازه گیری، نمونه به حالت بخار تبدیل شود. یک شعله یا یک کوره الکتریکی، که نقش سلول در طیف بینی مولکولی را دارد، انرژی لازم برای تبدیل ترکیب حل شده در محلول را به حالت بخار یا گاز فراهم می‌کند.
قانون بیر- لامبرت، همان طور که در طیف بینی مولکولی به کار می‌رود، در طیف بینی اتمی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای جذب اتمی، اگرچه طول سلول معمولاً معلوم نیست، امّا ضریب جذب و طول سلول به صورت یک ثابت است، و قانون بیر- لامبرت برای آن به صورت زیر نوشته می‌شود:
A = KC
طیف بینی نشر شعله‌ای نیز با یک تفاوت عمده، شبیه جذب اتمی است. در این روش، شعله علاوه بر تبدیل نمونه به بخاری از اتم‌ها سبب برانگیختگی الکترونهای موجود در اتم‌ها به تراز انرژی بالا‌تر می‌شود. هنگام بازگشت الکترونهای تحریک شده به حالت پایه تابش الکترومغناطیسی نشر می‌شود. شدت تابش منتشر شده با غلظت اتم‌ها در حالت تحریک شده و در نتیجه با تعداد کل اتمهای موجود درون شعله متناسب است. از آنجا که تعداد اتمهای درون شعله نیز با غلظت محلول متناسب است، پس شدت تابش، مستقیماً به غلظت نمونه اصلی بستگی دارد.
در روش نشر اتمی، از منبع تابش اولیه استفاده نمی‌شود، زیرا گرمای حاصل از شعله انرژی لازم برای نشر تابش از اتمهای مورد تجزیه را فراهم می‌کند.
دستگاههای جذب و نشر اتمی
اصول طیف بینی جذب و نشر اتمی یکسان است و تنها تفاوت آن‌ها این است که منبع در روش جذبی وجود دارد، اما روش نشری فاقد آن است.
اجزاء یک دستگاه طیف بینی جذب اتمی عبارتند از: منبع تابش الکترومغناطیس، شعله یا جایگاه نمونه، تکفام ساز، آشکارساز و شناساگر علامت. در طیف بینی‌های نشر شعله‌ای نیز دقیقاً همین اجزاء به جز منبع اولیه تابش وجود دارند. در جذب اتمی، پرتو حاصل از منبع تابش، از بین بخارات اتمی درون شعله عبور می‌کند، بخشی از آن توسط اتمهای نمونه جذب و بخش دیگری عبور می‌کند، سپس پرتو عبور کرده توسط تکفام ساز تکرنگ شده و به آشکارساز برخورد می‌کند. در آشکارساز به یک علامت الکتریکی تقویت پذیر تبدیل تبدیل شده و نهایتاً توسط شناساگر ثبت می‌شود.
اتم ساز‌ها
اتم ساز‌ها در طیف بینی جذب و نشر اتمی نقش سلول و جایگاه نمونه را دارند. متداول‌ترین اتم ساز‌ها در جذب اتمی شعله‌ها و کوره‌های گرافیتی هستند. از ابتدای به کارگیری جذب اتمی تاکنون شعله‌ها مورد استفاده بوده‌اند و هنوز هم متداول‌ترین سلول‌ها محسوب می‌شوند، محلول نمونه به صورت قطره‌های ریز به درون شعله پاشیده می‌شود. به علت گرمای زیاد شعله، حلال موجود در محلول به سرعت بخار می‌شود. ذرات جامد مواد حل شده که پس از تبخیر حلال باقی می‌مانند، ذوب شده و به مایع تبدیل می‌شوند، سپس به حالت گازی در آمده و در پایان به اتم تفکیک می‌شوند. قسمتی از تابش لامپ که از درون شعله می‌گذرد، توسط اتمهای نمونه جذب می‌شوند. مقدار این تابش جذب شده توسط آشکارساز اندازه گیری می‌شود.
انواع شعله‌های رایج و درجه حرارت معمول آن‌ها در جدول زیر خلاصه شده است. بدیهی است هر چه دمای شعله بیشتر باشد، شعله مناسب‌تر است و حساسیت روش بهتر است.
دو نوع مشعل در طیف بینی‌های جذب و نشر شعله‌ای رایج هستند که عبارتند از: مشعل پیش مخلوط کن و مشعل تمام مصرف کن. در مشعل پیش مخلوط کن نمونه از میان یک مهپاش به داخل محفظه پیش مخلوط کن وارد می‌شود. از دو مجرای دیگر، اکسنده و سوخت وارد محفظه می‌شوند. سپس نمونه، اکسنده و سوخت توسط مخلوط کن کاملاً با هم آمیخته می‌شوند و به سوی سر مشعل هدایت می‌شوند. یک مجرای خروجی نیز برای قطرات درشت‌تر که در پایین محفظه پیش مخلوط کن جمع می‌شود، در نظر گرفته شده است. در مشعل تمام مصرف کن، اکسنده، سوخت و نمونه هر یک به طور جداگانه مستقیماً وارد شعله می‌شوند. از مزایای مشعل تمام مصرف کن این است که گاز‌ها قبل از رسیدن به شعله از پیش با هم مخلوط نمی‌شوند و لذا از انفجار ناگهانی که بویژه در شعله‌های نیتروزواکسید- استیلن اتفاق می‌افتد، جلوگیری می‌شود. همچنین نمونة نمایانگر به شعله می‌رسد و چون مقدار نمونه در شعله زیاد است، به حساسیت زیاد منتج می‌شود. از طرف دیگر در این مشعل، غیر یکنواختی اندازه قطرات ریز منجر به کاهش تکرار پذیری می‌شود و قطرات بزرگ به طور کامل تجزیه نمی‌شوند و سبب مسدود شدن می‌شوند. این اشکالات در مشعل پیش مخلوط کن کمتر است، ولی عیب بزرگ مشعل پیش مخلوط کن احتمال وقوع انفجار است.
نوع دیگری از اتم ساز‌ها کوره گرافیت است، که دمای آن تا بیشتر از ۳۰۰۰۰ درجه سانتی گراد می‌رسد و همچنین دمای زیاد باعث شده است که حساسیت بهبود یافته و حد تشخیص به مقدار کمتری برسد.
تکفام ساز و آشکار ساز
اگرچه در طیف بینی‌های جذب اتمی از منبع تابش خطی استفاده می‌شود، اما برای انتخاب دقیق‌تر طول موج، تکفام ساز نیز به کار برده می‌شود. معمولاً عرض شکاف تکفام ساز‌ها ۲/۰، ۵/۰ و یا ۱/۰ است. پهنای خط جذبی در بیشتر سلول‌ها در حدود ۰۰۴/۰ نانوم‌تر است که به طور قابل توجهی باریک‌تر از عرض شکاف تکفام ساز است. جزء پاشنده در تکفام ساز معمولاً شبکه است.
رایج‌ترین آشکارساز مورد استفاده در طیف نورسنجهای جذب اتمی، لوله فوتوتکثیرکننده است که در طیف نورسنجهای فوق بنفش- مرئی نیز از آن استفاده می‌شود. پرتو برخورد کننده به آشکار ساز به جریان الکتریکی تبدیل و پس از تقویت به صورت یک علامت که بیانگر جذب است، ثبت می‌شود.
مزاحمت‌ها
مزاحمتهای رایج در طیف نورسنجی جذب اتمی چهار نوع هستند که عبارتند از: شیمیایی، یونش، زمینه‌ای و طیفی.
مزاحمت شیمیایی از واکنشهای اتفاق افتاده از درون شعله ناشی می‌شوند، چون در شعله مقداری از عنصر مورد تجزیه مصرف می‌شود، لذا تعداد آنکه باید تابش را جذب کند کاهش و در نتیجه جذب کاهش می‌یابد. از جمله مزاحمتهای شیمیایی، تشکیل اکسیدهای دیرگداز درون شعله با حضور اکسیژن است برای مثال، آلومینیم و آهن اکسیدهای دیرگداز به فرمول Al [sub] ۲ [/sub] O [sub] ۳ [/sub] [sub] [/sub] و Fe [sub] ۲ [/sub] O [sub] ۳ [/sub] در شعله‌های دمای کم تشکیل می‌دهند. استرانسیم و منیزیم با آلومینیم و اکسیژن ترکیب شده و اکسیدهای دیرگداز سه تایی تشکیل می‌شود. بُر، تیتانیم، تنگستن، اورانیم و زیرکونیوم نیز اکسیدهای دیرگداز تشکیل می‌دهند. کلسیم همراه با اکسیژن، فسفر یا گوگرد اکسیدهای دیر گدازی به فرمولهای CaO. P [sub] ۲ [/sub] O [sub] ۵ [/sub] و CaO. SO [sub] ۳ [/sub] ایجاد می‌کند. کلسیم فسفات ترکیب دیر گداز شناخته شده‌ای است که هرگز در دمای شعله‌های هوا- استیلن، اتمی نمی‌شود.
یک راه برای کاهش مزاحمت شیمیایی استفاده از شعله‌های دمای زیاد، مانند شعلة نیتروزواکسید- استیلن به جای شعلة هوا- استیلن است. در این شعله علاوه بر دمای زیاد، کاهش غلظت اکسیژن در حذف مزاحمت شیمیایی موثر است.
راه دیگر برای حذف مزاحمت شیمیایی، افزایش یک مادة رهاساز به نمونه مورد تجزیه است (بافر طیف بینی). عامل رهاساز ماده‌ای است که با یک یا چندتا از عوامل مزاحم واکنش می‌دهد و ترکیبات غیر دیرگداز ایجاد می‌کند و از تشکیل اکسیدهای دیرگداز جلوگیری می‌کند. برای مثال، جهت اندازه گیری کلسیم در حضور فسفات، نمک لانتانیم با فسفات ترکیب شده و از تشکیل ترکیب دیرگداز جلوگیری می‌کند.
مزاحمت یونش، زمانی اتفاق می‌افتد که تعداد زیادی از اتم‌ها درون شعله یونیده می‌شوند، و باعث کاهش اتمهای جذب کننده تابش می‌شوند. ازآنجا که یون‌ها در طول موج مورد عمل برای عنصر مورد تجزیه، جذب ندارند، جذب کم می‌شود.
معمولاً یونش توسط دمای خیلی زیاد شعله اتفاق می‌افتد. انرژی یونش توسط گرمای سلول تأمین می‌شود. انرژی یونش عناصر قلیایی و قلیایی خاکی نسبتاً کم است و در نتیجه نسبت به سایر عناصر خیلی بیشتر یونیده می‌شوند.
یونش می‌تواند با کاهش دمای شعله، تضعیف یا حذف شود، برای این منظور اغلب از شعله پروپان- هوا استفاده می‌شود. راه دیگر برای کاهش یا حذف مزاحمت یونش، افزایش مقدار نسبتاً زیادی از یک عنصر با انرژی یونش کم به محلولهای استاندارد و نمونه است. برای این کار، معمولاً ۵۰۰ الی ۵۰۰۰ میکروگرم برمیلی لیتر از نمکهای لیتیم، سدیم یا پتاسیم به هر یک از محلول‌ها اضافه می‌شود. حضور غلظت زیاد از یک عنصر زود یونیده شونده سبب کاهش تعداد الکترونهای آزاد درون شعله می‌شود، به این ترتیب فرایند یونش آنالیت کاهش می‌یابد.
مزاحمت طیفی، زمانی اتفاق می‌افتد که دو عنصر یا یک عنصر و یک ترکیب چند اتمی درون سلول، در طول موج مورد تجزیه، تابش را جذب یا نشر کنند. در صورتیکه ترکیب مزاحم، تابش را جذب کند منجر به خطای مثبت و اگر تابش نشر کند، سبب ایجاد خطای منفی می‌شود.
بخشی از مزاحمت طیفی مربوط به مزاحمت زمینه‌ای است که در جلسه آینده بررسی می‌شود، و بخشی دیگر مربوط به همپوشانی خطوط جذبی ترکیب مزاحم با خطوط جذبی آنالیت است. در میان خطوط طیفی اتمی که همپوشانی کرده و باعث مزاحمت طیفی می‌شوند، می‌توان به خطnm ۲/۲۸۵ مربوط به Taو Mg و خط طیفی nm ۰/۲۹۰ مربوط به Cr وOs و خط طیفیnm ۷/۴۲۲ مربوط به Ge وCa اشاره کرد. ساده‌ترین راه برای حذف مزاحمت طیفی، آگاهی از وضعیت اجزاء تشکیل دهنده نمونه و استفاده از سایر خطوط طیفی آنالیت است. همچنین جداسازی جزء مزاحم، قبل از اینکه نمونه با جذب اتمی مورد تجزیه قرار بگیرد، راه مناسبی برای حذف مزاحمت طیفی است.
عامل دیگری که سبب کاهش صحّت تجزیه به طریق طیف بینی جذب اتمی می‌شود، تفاوت ویسکوزیته بین محلولهای استاندارد و نمونه است. ویسکوزیته محلول‌ها سرعت ورود محلول به درون شعله را تحت تأثیر قرار می‌دهد، یعنی محلول‌ها با ویسکوزیته بیشتر به مقدار کمتری وارد شعله می‌شوند و خطای منفی در اندازه گیری ایجاد می‌شود. برای کاهش چنین خطایی، باید ساختار محلولهای استاندارد و نمونه دقیقاً یکسان باشد، تا ویسکوزیته آن‌ها نیز مشابه شود.
طرز کار با دستگاه نشر اتمی
طرز کار با دستگاههای مختلف نشر اتمی متفاوت است، ولی اصول کار در همة آن‌ها تقریباً یکسان است:
۱. کلید اصلی دستگاه فتوم‌تر شعله‌ای را روشن می‌کنیم.
۲. کمپرسور هوا را روشن می‌کنیم.
۳. شیر اصلی سوخت را باز کرده و توسط رگلاتور، فشار خروجی را روی میزان مورد نظر تنظیم می‌کنیم.
۴. شعله هوا- گاز طبیعی را روشن کرده و با تنظیم مانومترهای مخصوص سوخت واکسیدان آن را به حالت ایده آل (شعله آبی رنگ) تبدیل می‌کنیم.
۵. آب مقطر یا محلول بلانک را وارد شعله کرده و صفر گالوانوم‌تر را تنظیم می‌کنیم.
۶. غلیظ‌ترین محلول استاندارد را به دستگاه داده و ۱۰۰ گالوانوم‌تر را با آن تنظیم می‌کنیم..
۷. بعد از تنظیم صفر و ۱۰۰ دستگاه، هر یک از نمونه‌های استاندارد را در ظروف مخصوص ریخته و زیر شلنگ ریزپاش قرار داده و لوله مویین مکنده را داخل آن‌ها می‌کنیم و یکی یکی نشر‌ها را اندازه می‌گیریم.
۸. در مرحله آخر نشر نمونه مجهول را خوانده و ثبت می‌کنیم. (چنانچه نشر محلول مجهول از نشر غلیظ‌ترین استاندارد بیشتر باشد، آن را به حد مناسب رقیق می‌کنیم تا نشر آن در محدوده نمودار قرار بگیرد)
۹. برای خاموش کردن دستگاه، ابتدا شیر گاز را می‌بندیم. سپس کمپرسور هوا و بعد کلید اصلی دستگاه را خاموش می‌کنیم.
گزارش کار سنتز دی بنزال استون (تراکم آلدولی) - جمعه بیست و ششم آبان 1391
گزارش کار آزمایش تیتراسیون استانیلید - جمعه بیست و ششم آبان 1391
تیتراسیون NaOH و H3PO4 - جمعه بیست و ششم آبان 1391
شیوه تهیه پودر جرم گیر سماور - جمعه بیست و ششم آبان 1391
گزارش کار اندازه گیری ضریب اصطکاک برای سطوح مختلف - جمعه بیست و ششم آبان 1391
گزارش کار تجزیهٔ کیفی کاتیون‌های گروه یک - جمعه بیست و ششم آبان 1391
گزارش کار شناسایی کاتیون های گروه یک - جمعه بیست و ششم آبان 1391
گزارش کار اندازه گیری یون مس - چهارشنبه بیست و چهارم آبان 1391
اصل برنولی و کاربرد های آن - سه شنبه شانزدهم آبان 1391
ما را در سایت سایت رشته صنایع شیمیایی دنبال می کنید
برچسب : نویسنده : علیرضا فرزادنیا chemis بازدید : 1740
آرشیو مطالب
- اسفند 1386
- مهر 1386
- آبان 1386
- دی 1387
- بهمن 1387
- اسفند 1387
- فروردين 1387
- خرداد 1387
- مهر 1387
- آبان 1387
- آذر 1387
- بهمن 1388
- اسفند 1388
- فروردين 1388
- ارديبهشت 1388
- خرداد 1388
- تير 1388
- شهريور 1388
- آبان 1388
- بهمن 1389
- اسفند 1389
- فروردين 1389
- ارديبهشت 1389
- خرداد 1389
- تير 1389
- شهريور 1389
- مهر 1389
- آبان 1389
- دی 1390
- بهمن 1390
- اسفند 1390
- فروردين 1390
- ارديبهشت 1390
- خرداد 1390
- مرداد 1390
- شهريور 1390
- مهر 1390
- آبان 1390
- آذر 1390
- دی 1391
- بهمن 1391
- اسفند 1391
- فروردين 1391
- ارديبهشت 1391
- تير 1391
- مرداد 1391
- شهريور 1391
- مهر 1391
- آبان 1391
- آذر 1391
- بهمن 1392
- اسفند 1392
- فروردين 1392
- تير 1392
- مرداد 1392
- شهريور 1392
- آبان 1392
لینک دوستان
- کرم سفید کننده وا
- دانلود آهنگ جدید
- خرید گوشی
- فرش کاشان
- بازار اجتماعی رایج
- خرید لایسنس نود 32
- هاست ایمیل
- خرید بانه
- خرید بک لینک
- کلاه کاسکت
- موزیک باران
- دانلود آهنگ جدید
- ازن ژنراتور
- نمایندگی شیائومی مشهد
- مشاوره حقوقی تلفنی با وکیل
- کرم سفید کننده واژن
- اگهی استخدام کارپ
- دانلود فیلم
- آرشیو مطالب
- فرش مسجد
- دعا
- لیزر موهای زائد
- رنگ مو
- شارژ
نظر سنجی
سایت صنایع شیمیایی...