Ugrás a tartalomhoz

ATOMABSZORPCIÓS SPEKTROMETRIA

Dr. Posta József

Hallgatói Információs Központ

Atomizáció hidridképzésen keresztül

Atomizáció hidridképzésen keresztül

Az 5.7 fejezetben bemutatott hideggőz (CV) technika, amely sikeresen alkalmazható higany nagyérzékenységű meghatározására, más elem vizsgálatára sajnos nem használható. A klasszikus minőségi analitikából viszont jól ismert az arzénnyomok kimutatására az úgynevezett Marsh-próba. Ennek lényege, hogy erősen redukáló közegben, naszcensz hidrogén jelenlétében az arzénvegyületek AsH3 összetételű gáz halmazállapotú arzén-hidriddé alakulnak. Hő hatására a hidrid elemi arzénre és hidrogén gázra bomlik. Ennek a régi módszernek a modern változata lett a HG-AAS (=hydride generation-AAS) technika.

(58)

(59)

Az arzénen kívül a periódusos rendszer IV, V és VI oszlopának több eleme (gallium, indium, tallium, germánium, ón, ólom, antimon, bizmut, szelén, tellúr) képes gáz halmazállapotú hidrid képzésére.

A HG-AAS módszernél két megoldás terjedt el: a szakaszos és folyamatos eljárás. A szakaszos hidridfejlesztő készülék hasonló a higanynál ismertetett hideggőzös eljáráséhoz (111. ábra).

111. ábra A hidrid-fejlesztéses AAS módszer kísérleti elrendezése

Ebben az esetben a reakcióedényben a vizsgált minta 20%-os sósavas oldatát helyezzük el. Ehhez 1%-os nátrium-tetrahidro-borát (NaBH4) lúgos oldatát adjuk. Az erősen savas közegben a tetrahidro-borátból felszabaduló naszcensz hidrogén a vizsgált elemet hidriddé alakítja, amely a reakcióedényen átbuborékoltatott argonárammal két végén nyitott kvarccsőbe jut. A kvarccsövet a lángatomabszorpciós spektrométer acetilén-levegő lángja fölé helyezzük. A kvarccsövet a 10 cm-es égőfejen kialakított tartólemezek és rugók segítségével rögzítjük. Az így fűtött kvarccsőben végbemegy a hidrid hőbontása. Mivel az üregkatód lámpa fénye a kvarccsövön halad át, a hőbontás során keletkező alapállapotú szabad atomok koncentrációjukkal arányos fényelnyelést eredményeznek. Azért részesítik előnyben a nyitott végű kvarccsövet, mert a redukció és a hidrid hőbontása során felszabaduló hidrogén a cső két végén meggyullad. A részletesebb vizsgálatok kimutatták, hogy hidrogén égésekor keletkező gyökök katalizálják, elősegítik a hidridek hatékony hőbontását.

A folyamatos HG-AAS módszer (112. ábra) alapelve az, hogy a vizsgálandó mintaoldatot, a redukciós közeget biztosító savat és a nátrium-tetrahidroborát oldatát egy többcsatornás perisztaltikus pumpa továbbítja. A sav majd a redukálószer a mintát szállító vezeték különböző pontjain egyesül a mintával. A vezetékben lejátszódó hidridképződés után az elegy egy gáz-folyadék elválasztó egységbe (szeparátorba) jut, ahonnan a hidrid a rendszerhez csatlakozó argon vagy nitrogénáram segítségével fűtött kvarccsőbe kerül.

112. ábra A folyamatos működésű HG-AAS berendezés szerkezete

A folyamatos HG-AAS módszerrel a vizsgált elemre nem tranziens, hanem stacionárius jelet kapunk. A folyamatos módszer lehetővé teszi a hidridfejlesztésen alapuló meghatározások automatizálását.

A HG-AAS amellett, hogy igen nagy analitikai érzékenységű módszer, azáltal, hogy a vizsgált elem gáz halmazállapotú hidriddé alakul, a meghatározása függetlenné válik az oldatfázisban jelenlevő összes matrixtól, mentesülve annak mindenféle zavaró hatásától.