Đang tải... (xem toàn văn)
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Nguyên tử là phần tử nhỏ nhất còn giữ được tính chất hóa học của nguyên tố Nguyên tử của mỗi nguyên tố hóa học có cấu tạo khác nhau nên chúng có tính chất khác nhau Lớp vỏ quyết định tính chất vật lý và hóa học,đặc biệt là các điện tử hóa trị. Điều kiện bình thường ,các nguyên tử chuyển động trên các quỹ đạo ứng với mức năng lượng thấp nhất nguyên tử ở trạng thái bền vững,trạng thái cơ bản(Eo) Nhận được năng lượng ở bên ngoài ( điện năng,nhiệt năng,hóa năng…) thì điện tử sẽ chuyển lên mức năng lượng cao hơn( E1,E2,E3…En ).Khi đó nguyên tử đã bị kích thích Trạng thái dừng kích thích : 107 108 s, sau đó quay về trạng thái cơ bản. Sự giải phóng năng lượng dưới dạng bức xạ quang học. Bức xạ này là phổ phát xạ nguyên tử
ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT HÀ NỘI KHOA DẦU KHÍ Bài thuyết trình: PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ Giáo viên hướng dẫn: Ts Tống Thị Thanh Hương Nhóm thực hiện: Trần Xuân Cường Nguyễn Thế Dương Đỗ Khắc Mạnh Hà Nội, ngày 23 tháng năm 2014 A CẤU TẠO NGUYÊN TỬ • Hạt nhân • Điện tử ( đám mây điện tử ) A CẤU TẠO NGUYÊN TỬ • Nguyên tử phần tử nhỏ giữ tính chất hóa học nguyên tố • Nguyên tử nguyên tố hóa học có cấu tạo khác nên chúng có tính chất khác • Lớp vỏ định tính chất vật lý hóa học,đặc biệt điện tử hóa trị B PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ Là sản phẩm sinh tương tác vật chất,mà nguyên tử tự trạng thái khí với nguồn lượng nhiệt,điện,… định phù hợp I SỰ XUẤT HIỆN PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ Điều kiện bình thường ,các nguyên tử chuyển động quỹ đạo ứng với mức lượng thấp nguyên tử trạng thái bền vững,trạng thái bản(Eo) Nhận lượng bên ( điện năng,nhiệt năng,hóa năng…) điện tử chuyển lên mức lượng cao hơn( E1,E2,E3…En ).Khi nguyên tử bị kích thích Trạng thái dừng kích thích : 10-7 - 10-8 s, sau quay trạng thái Sự giải phóng lượng dạng xạ quang học Bức xạ phổ phát xạ nguyên tử B PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ B PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ Năng lượng giải phóng dạng lượng tử ánh sáng ∆E = ( En – Eo ) = hυ Trong đó: Eo En lượng nguyên tử trạng thái kích thích h:hằng số plank ( 6,626.10-7 erk.s) υ: tần số xạ • Khi ∆E < : trình hấp phụ • Khi ∆E > : trình phát xạ • Sự chuyển mức lượng điện tử En Eo.Ứng với bước chuyển mức ta có tia xạ • Khi nguyên tố bị kích thích phát nhiều vạch phổ phát xạ II TÍNH ĐA DẠNG CỦA PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ Phổ phát xạ vật mẫu gồm thành phần Nhóm phổ vạch Nhóm phổ đám Phổ liên tục Nhóm phổ vạch Là phổ nguyên tử ion Nhóm phổ vạch nguyên tố hóa học thường nằm vùng phổ 190-1000nm (vùng UVVIS) Chỉ có vài nguyên tố kim hay kim loại kiềm có số vạch phổ nằm vùng Quang phổ vạch phát xạ nguyên tử hidrô 2 Nhóm phổ đám Là phổ phát xạ phân tử nhóm phân tử Các đám phổ xuất thường có đầu đậm đầu nhạt Đầu đậm phía sóng dài nhạt phía sóng ngắn Trong vùng tử ngoại phổ xuất yếu nhiều không thấy Nhưng vùng khả kiến xuất đậm, làm khó khăn cho phép phân tích quang phổ nhiều vạch phân tích nguyên tố khác bị đám phổ che lấp Phổ liên tục Là phổ vật rắn bị đốt nóng phát ra, phổ ánh sáng trắng phổ xạ riêng điện tử Phổ tạo thành mờ liên tục toàn dải phổ mẫu, nhạt sóng ngắn đậm dần phía sóng dài Phổ đậm cản trở phép phân tích III CÁC LOẠI VẠCH PHỔ ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT NGUYÊN TỐ Khi bị kích thích, nguyên tử ion phát chùm xạ quang học gồm nhiều tia có bước sóng khác nằm dải phổ quang học (190-1100nm) Nếu thu, phân li ghi chùm sáng lại ta dải phổ gồm vạch phát xạ nguyên tử ion nguyên tố có mẫu Trong tập hợp vạch phổ đó, loại nguyên tử hay ion lại có số vạch đặc trưng riêng cho vạch phổ phát xạ đặc trưng loại nguyên tố III CÁC LOẠI VẠCH PHỔ ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT NGUYÊN TỐ • Ví dụ: – Nguyên tử Al phát vạch đặc trưng vùng UV: 308,215; 309,271nm – Nguyên tử Cu phát vạch đặc trưng vùng UV: 324,754; 327,396nm Nguyên tắc phương pháp phân tích quang phổ phát xạ định tính Nhận biết có mặt hay vắng mặt nguyên tố mẫu phân tích qua việc quan sát phổ phát xạ mẫu phân tích, tìm xem có vạch phổ đặc trưng hay không, nghĩa dựa vào vạch phổ phát xạ đặc trưng nguyên tố để nhận biết chúng Muốn xác nhận có mặt hay mặt nguyên tố mẫu phân tích, người ta phải tìm số vạch phổ đặc trưng nguyên tố phổ mẫu phân tích xem có hay không, để từ mà kết luận có hay mẫu phân tích vạch chọn gọi vạch chứng minh nguyên tố IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ • Nguồn – Ngọn lửa: Ngọn lửa đèn khí có nhiệt độ không cao (1700 – 3200 °C),có cấu tạo đơn giản Do có nhiệt độ thấp, nên lửa đèn khí kích thích kim loại kiềm kiềm thổ IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ • Nguồn – Hồ quang điện: Hồ quang nguồn kích thích có lượng trung bình nguồn kích thích vạn Nó có khả kích thích mẫu dẫn điện không dẫn điện, nhiệt độ từ 3500 – 6000°C – Hồ quang nguồn kích thích cho độ nhạy tương đối cao IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ • Nguồn – Tia lửa điện: Tia lửa điện nguồn kích thích phổ có lượng tương đối cao,nhiệt độ plasma tia lửa điện từ 4000 – 6000°C Tia lửa điện nguồn kích thích tương đối ổn định có độ lặp lại cao độ nhạy lại hồ quang điện – Về chất phóng điện, tia điện phóng điện hai điện cực hiệu cao (10.000 - 20.000kV) dòng điện thấp ([...]... trong dải phổ quang học (190-1100nm) Nếu thu, phân li và ghi chùm sáng đó lại ta sẽ được một dải phổ gồm các vạch phát xạ của nguyên tử và ion của các nguyên tố có trong mẫu Trong tập hợp các vạch phổ đó, thì mỗi loại nguyên tử hay ion lại có một số vạch đặc trưng riêng cho nó vạch phổ phát xạ đặc trưng của loại nguyên tố ấy III CÁC LOẠI VẠCH PHỔ ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT NGUYÊN TỐ • Ví dụ: – Nguyên tử Al phát. ..3 Phổ nền liên tục Là phổ của vật rắn bị đốt nóng phát ra, phổ của ánh sáng trắng và phổ do sự bức xạ riêng của điện tử Phổ này tạo thành một nền mờ liên tục trên toàn dải phổ của mẫu, nhạt ở sóng ngắn và đậm dần về phía sóng dài Phổ này nếu quá đậm thì cũng sẽ cản trở phép phân tích III CÁC LOẠI VẠCH PHỔ ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT NGUYÊN TỐ Khi bị kích thích, các nguyên tử và ion sẽ phát ra một chùm bức xạ. .. 309,271nm – Nguyên tử Cu phát ra vạch đặc trưng trong vùng UV: 324,754; 327,396nm Nguyên tắc của phương pháp phân tích quang phổ phát xạ định tính Nhận biết được sự có mặt hay vắng mặt của một nguyên tố nào đó trong mẫu phân tích qua việc quan sát phổ phát xạ của mẫu phân tích, và tìm xem có các vạch phổ đặc trưng của nó hay không, nghĩa là dựa vào các vạch phổ phát xạ đặc trưng của từng nguyên tố để... hay không có mặt của một nguyên tố nào đó trong mẫu phân tích, người ta phải tìm một số vạch phổ đặc trưng của nguyên tố đó trong phổ của mẫu phân tích xem có hay không, để từ đó mà kết luận có nó hay không có nó trong mẫu phân tích vạch được chọn được gọi là vạch chứng minh của nguyên tố IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ • Nguồn – Ngọn lửa:... QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ • Nguồn – Hồ quang điện: Hồ quang là nguồn kích thích có năng lượng trung bình và cũng là nguồn kích thích vạn năng Nó có khả năng kích thích được cả mẫu dẫn điện và không dẫn điện, nhiệt độ từ 3500 – 6000°C – Hồ quang là nguồn kích thích cho độ nhạy tương đối cao IV SƠ ĐỒ THIẾT BỊ QUANG PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ • Nguồn – Tia lửa điện: Tia lửa điện là nguồn kích thích phổ có... sử dụng phân tích các mẫu quặng phục vụ cho công việc thăm dò địa chất và tìm tài nguyên khoáng sản Vì thế ngành địa chất của tất cả các nước đều có phòng phân tích quang phổ phát xạ rất hiện đại và hoàn chỉnh III Phân tích AES trong luyện kim: Luyện kim cũng là một ngành sử dụng phương pháp phân tích quang phổ phát xạ đầu tiên vào mục đích của mình trước cả ngành hóa Chính tính chất nhanh chóng và... điện, tia điện là sự phóng điện giữa hai điện cực có thế hiệu rất cao (10.000 - 20.000kV) và dòng điện rất thấp ( ... nguyên tử bị kích thích Trạng thái dừng kích thích : 10-7 - 10-8 s, sau quay trạng thái Sự giải phóng lượng dạng xạ quang học Bức xạ phổ phát xạ nguyên tử B PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ B PHỔ PHÁT XẠ... trình phát xạ • Sự chuyển mức lượng điện tử En Eo.Ứng với bước chuyển mức ta có tia xạ • Khi nguyên tố bị kích thích phát nhiều vạch phổ phát xạ II TÍNH ĐA DẠNG CỦA PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ Phổ phát. ..A CẤU TẠO NGUYÊN TỬ • Hạt nhân • Điện tử ( đám mây điện tử ) A CẤU TẠO NGUYÊN TỬ • Nguyên tử phần tử nhỏ giữ tính chất hóa học nguyên tố • Nguyên tử nguyên tố hóa học có cấu tạo