111

ELEMENTE DE ANALIZĂ INSTRUMENTALĂCURS 9

PROF. DR. SILVIA IMRE

UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE DIN TÂRGU-MUREŞSPECIALIZAREA NUTRIŢIE ŞI

DIETETICĂ

1

2

� Metodă spectrală de analiză a atomilor care implică parcurgerea următoarelor etape:� vaporizarea ionilor sau atomilor

� expunerea atomilor vaporizaţi la o sursă de energie exterioară (căldură, arc electric, lumină)

� măsurarea radiaţiei emise sau absorbite

III.6. Spectrometria atomică

3

A. Spectrometria de emisie atomică

Moduri de excitare (principale)

În arc electric

În flacără

În plasmă cuplată inductiv

4

5

Principiul spectrometriei atomice de emisie(excitare electrică)

Monocromator

6

Schema unui spectrometru de emisie în flacără(flamfotometru – excitare în flacără)

7

Schema unui spectrometru de emisie cu plasmă cuplată inductiv

Inductively coupled plasma

(ICP) spectrometer

Detaliu con de plasmă cu inducţie

electromagnetică

8

� Presupunând că elementele de dozat sunt în soluţie, intensitatea luminii emise este proporţională cu concentraţia elementului de dozat:

I = k c� În emisia atomică se utilizează următoarele

metode:� Calibrare cu standard extern sau pe baza curbei

de calibrare� Metoda adausului standard� Metoda standardului intern

9

� Flamfotometria îşi găseşte largi aplicaţii în:� domeniul biologiei clinice – determinarea

concentraţiilor plasmatice şi urinare ale sodiului, potasiului, litiului

� dozarea unor elemente din preparate farmaceutice, ca de exemplu:� determinarea sodiului şi potasiului din soluţiile de

dializă

� determinarea calciului din clorura de magneziu pentru dializă

10

Soft-uri educaţionale:

http://www.shsu.edu/~chm_tgc/sounds/flashfiles/ICPwRC.swf

11

� Principiul acestei metode este următorul: atomii metalici sunt volatilizaţi în flacără şi o radiaţie electromagnetică este trecută prin aceasta. Atomii volatilizaţi (care sunt în cea mai mare parte în starea lor fundamentală şi nu emit energie) vor absorbi radiaţia incidentă cu o energie corespunzătoare diferenţei de energie între starea lor de bază şi cea excitată.

B. Spectrometria de absorbţie atomică

12

Schema unui aparat de absorbţie atomică

13

� Determinările cantitative se bazează pe o lege asemănătoare legii Beer-Lambert:

A = log Io/I = k’cunde I0 - intensitatea radiaţiei incidente, I –intensitatea radiaţiei transmise, k’ – constantă caracteristică atomului de măsurat din probă, c –concentraţia atomilor în probă.

� În absorbţia atomică se utilizează următoarele metode:� Metoda dreptei de calibrare sau a standardului extern� Metoda adausului standard� Metoda standardului intern

14

A

A1

A2

A3

Q1 Q2 Q3-Qx

Principiul determinării cantitative prin metoda adausului standard

15

� Metoda standardului intern de determinare cantitativă: � se realizează o serie de soluţii etalon� se adaugă o concentraţie cunoscută şi fixă c’ dintr-un alt element

convenabil ales, atât în soluţiile din seria etalon cât şi în probă� se trasează curba de etalonare A/A’ = f(c/c’) unde A este absorbanţa

etalonului, A’ a etalonului intern şi c şi c’ concentraţia etalonului şi a etalonului intern.

� Precizia acestei metode va fi cu atât mai mare cu cât elementul de referinţă ales absoarbe la o lungime de undă cât mai aproape de cea a probei.

� Metoda standardului intern este dificil de utilizat în absorbţia atomică unde sursa luminoasă rămâne specifică fiecărui element.

16

A/A’

c/c’

Ax/A’

cx/c’

Metoda standardului intern

17

� APLICAŢII� Specificitatea, sensibilitatea şi limita de detecţie

foarte ridicate constituie doar câteva din atuurile utilizării acestei metode de analiză.

� Spectrofotometria de absorbţie atomică este utilizată în principiu pentru determinarea limitelor de impurităţi metalice din diferite probe (până la 70 de metale în soluţie). Proba de obicei este dizolvată în acid azotic 0,1 M pentru a preveni formarea hidroxizilor de metale grele, care sunt nevolatili şi fac supresie la citire.

18

Soft-uri educaţionale:

http://www.shsu.edu/~chm_tgc/sounds/pushmovies/AAS.gifSauhttp://www.shsu.edu/~chm_tgc/sounds/flashfiles/AASsnd.swf