در این مقاله نقش مودیفایر یا اصلاح کنندهها در جذب اتمی با کوره گرافیتی بررسی خواهد شد.
نقش مودیفایرهای شیمیایی در طیفسنجی جذب اتمی با کوره گرافیتی (GFAAS)
دکتر علی اکبر سلیمانی
شرکت فاطرشیمی نگارفناور
دانلود فایلهای مقالات اصلی در اینجا
چکیده
مودیفایرهای شیمیایی Chemical Modifiers در طیفسنجی جذب اتمی با کوره گرافیتی (GFAAS) نقش مهمی در بهبود دقت، صحت و حساسیت اندازهگیری دارند. این مودیفایرها با کنترل رفتار ترموشیمیایی آنالیت و ماتریس نمونه، موجب کاهش تداخلها، افزایش شدت سیگنال و سادهسازی روش آنالیز میشوند. در این مقاله، مزایا و محدودیتهای مودیفایرهای شیمیایی، تأثیر آنها بر ماتریس نمونه، انتخاب مناسب و عملکرد مخلوط نیترات پالادیم–نیترات منیزیم (Pd–Mg) مورد بررسی قرار گرفته است. از پرکاربردترین مودیفایرها میتوان مودیفایر پالادیم با شماره فنی 76040 از کمپانی Sigma و شماره فنی 107289 از Merck را نامبرد.
مقدمه
طیفسنجی جذب اتمی با کوره گرافیتی (GFAAS) یکی از روشهای حساس آنالیز عنصری است که در آن دقت و صحت نتایج تحت تأثیر ویژگیهای نمونه و پارامترهای عملیاتی دستگاه قرار دارد. استفاده از مودیفایرهای شیمیایی به عنوان افزودنیهای کنترلکننده، امکان بهبود رفتار ترموشیمیایی آنالیت و ماتریس نمونه را فراهم میکند و تداخلهای ناشی از ترکیبات مزاحم را کاهش میدهد.
مزایای مودیفایرهای شیمیایی
مودیفایرهای شیمیایی قادرند عملکرد آنالیز را از طریق تغییر رفتار عنصر آنالیت بهبود دهند:
- پایدارسازی آنالیتهای فرّار در دماهای بالاتر
این ویژگی امکان افزایش دمای پیش آنالیز (pre-treatment) را فراهم میکند که منجر به حذف برخی یا تمام تداخلها میشود. - افزایش فرّاریت آنالیت در مرحله اتمیزاسیون
در نتیجه، آنالیت پیش از ماتریس نمونه اتمیزه شده و سیگنال زمینه کاهش مییابد. - افزایش شدت سیگنال آنالیت
بهعنوان مثال، مخلوط Pd–Mg اغلب برای افزایش نسبت سیگنال به نویز و بهبود دقت و صحت اندازهگیری به کار میرود.
تأثیر مودیفایر بر ماتریس نمونه
مودیفایرها علاوه بر آنالیت، میتوانند بر ماتریس نمونه نیز تأثیر گذاشته و فرّاریت گونههای مزاحم را افزایش دهند. نمونهای از این کاربرد، استفاده از نیترات آمونیوم (NH₄NO₃) برای حذف نمکهای کلرید است:
NaCl + NH₄NO₃ → NH₄Cl ↑ + NaNO₃
در این واکنش، NH₄Cl در مرحله خاکسترگیری حذف شده و NaNO₃ باقیمانده با سیگنال آنالیت تداخلی ایجاد نمیکند.
سادهسازی روش آنالیز
انتخاب مودیفایر مناسب یا ترکیبی از مودیفایرها میتواند روش آنالیز را سادهتر کرده و مزایای زیر را فراهم کند:
- امکان تزریق مستقیم نمونه بدون نیاز به رقیقسازی
- اجتناب از استفاده از روش افزودن استاندارد
- افزایش طول عمر اتمایزر
- پایداری بهتر نتایج در بلندمدت
این ویژگیها موجب بهبود صحت، دقت، حساسیت و حد تشخیص و کمیسازی میشوند.
معایب مودیفایرهای شیمیایی
با این حال، استفاده نادرست یا بیش از حد مودیفایرها میتواند اثرات منفی داشته باشد:
- افزایش سیگنال زمینه
- خوردگی تیوب گرافیتی
- کاهش حساسیت
- آلودگی نمونه، در صورت عدم خلوص کافی مودیفایر
بهینهسازی نوع و غلظت مودیفایر برای کاهش این اثرات ضروری است.
شاخص جرمی و حساسیت عناصر
شاخص جرمی (m₀) میزان جرمی از آنالیت را نشان میدهد که جذب ۱٪ ایجاد میکند و معیار مهمی برای سنجش حساسیت در GFAAS است. عناصر مورد بررسی در سه دسته طبقهبندی میشوند:
- حساسیت بسیار بالا (m₀ < 1 pg): Cd، Zn، Mg، Li، Na، K
- حساسیت متوسط (1 ≤ m₀ ≤ 20 pg): Ag، Al، As، Cu، Fe، Mn، Ni، Pb، Se، Sn، Sb، Cr، Co
- حساسیت پایین (m₀ > 20 pg): Hg، Pt، Si، Ti، Sc
انتخاب مودیفایر شیمیایی
عملکرد مودیفایرها در نمونههای با ماتریس پیچیده نیازمند بررسی دقیق است. دماهای خاکسترگیری و اتمیزاسیون نقش مهمی در بهینهسازی کارایی دارند.در اینجا نمونههایی از مودیفایرهای رایج در GFAAS را نشان داده شده است.
جمعبندی
مودیفایرهای شیمیایی ابزارهای کلیدی در طیفسنجی جذب اتمی با کوره گرافیتی هستند که با کنترل رفتار آنالیت و ماتریس نمونه، امکان دستیابی به نتایج دقیقتر و حساستر را فراهم میکنند. انتخاب نوع و غلظت مناسب مودیفایر نیازمند بهینهسازی دقیق است تا ضمن افزایش سیگنال، اثرات جانبی ناخواسته کاهش یابد.
منابع:
- Walsh, A. The application of atomic absorption spectra to chemical analysis, Spectrochimica Acta, 7, 108, 1955
- Slavin, W. et al., The possibility of Standardless furnace atomic absorption spectroscopy, Spectrochimica Acta, 39B, 271, 1984
- L’Vov, B. V. et al., Theoretical calculation of characteristic mass in GFAAS, Spectrochimica Acta, 10, 1986
- Agilent publication 5991-9156EN, Optimizing GFAAS Ashing and Atomizing Temperatures using Surface Response Methodology
- Agilent publication 5991-9155EN, The role of Chemical Modifiers in Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry
- Slavin, W. et al., The stabilized temperature platform furnace (STPF) concept, Atomic Spectrometry, 1981
