Quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS – Atomic Absorption Spectrometry) dựa trên hiện tượng các nguyên tử của nguyên tố cần phân tích hấp thụ ánh sáng cộng hưởng. AAS được sử dụng rộng rãi để phân tích nguyên tố trong nhiều loại nền mẫu khác nhau.
Một trong những yếu tố gây khó khăn cho phép phân tích AAS là sự hấp thụ nền không chọn lọc và hiện tượng tán xạ bức xạ cộng hưởng. Có nhiều phương pháp để giảm ảnh hưởng này, trong đó có việc sử dụng hệ quang học vi sai, tạo ra tín hiệu tham chiếu và tín hiệu phân tích ở các bước sóng khác nhau.
PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG AAS
Trong phân tích thủy ngân (Hg) bằng AAS, thủy ngân thường được tách khỏi nền mẫu bằng chất hấp phụ chọn lọc như vàng, thông qua quá trình tạo hỗn hống hoặc hỗn hống kép.
Tuy nhiên, vàng có thể thay đổi tính chất không ổn định do tác động của các thành phần dễ bay hơi và sự thay đổi bề mặt theo thời gian. Điều này đòi hỏi phải kiểm soát thường xuyên để hạn chế sai số phân tích.
Để đảm bảo độ chọn lọc cao, các máy phân tích thủy ngân của Lumex Instruments sử dụng công nghệ hiệu chỉnh hấp thụ nền bằng hiệu ứng Zeeman, còn gọi là Zeeman AAS (ZAAS).
ZAAS HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO?
Hiệu ứng Zeeman là hiện tượng một vạch phổ bị tách thành nhiều thành phần khi đặt trong từ trường.
Trong các máy phân tích thủy ngân dòng RA-915, đèn thủy ngân được đặt trong một từ trường cố định. Vạch cộng hưởng thủy ngân tại 254 nm được tách thành các thành phần phân cực Zeeman.
- Một thành phần σ− nằm trong vùng hấp thụ của thủy ngân và được sử dụng làm bức xạ phân tích.
- Thành phần σ+ nằm ngoài vùng hấp thụ của thủy ngân và được sử dụng làm bức xạ tham chiếu.
Hai thành phần này được tách theo thời gian nhờ bộ điều biến phân cực tần số cao (HF).
Khi không có nguyên tử thủy ngân trong buồng phân tích, cường độ của hai thành phần σ− và σ+ gần như bằng nhau.
Khi thủy ngân đi vào buồng phân tích, sự chênh lệch cường độ giữa hai thành phần tăng theo nồng độ thủy ngân. Tỷ số giữa σ+ và σ− được sử dụng để tạo tín hiệu phân tích, tỷ lệ thuận với nồng độ thủy ngân trong buồng đo.
ƯU ĐIỂM NỔI BẬT CỦA CÔNG NGHỆ ZAAS
Khoảng dịch chuyển phổ giữa σ+ và σ− nhỏ hơn đáng kể so với độ rộng của các dải hấp thụ phân tử và phổ tán xạ. Vì vậy, hấp thụ nền ảnh hưởng tương tự lên cả hai thành phần, khiến tỷ số của chúng gần như không thay đổi.
Nhờ đó, ảnh hưởng của các chất gây nhiễu trong nền mẫu có thể được loại bỏ đáng kể, mang lại độ chọn lọc rất cao cho phép phân tích.
Sự kết hợp giữa buồng phân tích tích hợp và buồng phân tích bên ngoài giúp đạt được:
- Giới hạn phát hiện thấp (LoD)
- Khoảng đo động rộng
- Độ chọn lọc cao
- Khả năng phân tích đa dạng loại mẫu.
ỨNG DỤNG ĐA DẠNG CỦA QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ ZEEMAN
Công nghệ ZAAS cho phép phát triển các hệ thống phân tích thủy ngân dạng di động, phòng thí nghiệm và phân tích trực tuyến, phù hợp để xác định thủy ngân trong:
- Không khí
- Các loại khí
- Mẫu lỏng
- Mẫu rắn
- Vật liệu sinh học.
Các thiết bị Lumex Instruments như RA-915M, RA-915AM và RA-915AMNG được trang bị buồng quang đa đường tích hợp với chiều dài quang học 10 m, cho phép xác định thủy ngân theo thời gian thực trong không khí ở nồng độ nền thấp hơn 1 ng/m³ và trong nước bằng kỹ thuật hấp thụ nguyên tử hơi lạnh (CVAAS) với mức 0,5 ppt.
5 LỢI THẾ CHÍNH CỦA MÁY PHÂN TÍCH THỦY NGÂN ZAAS
- Độ chọn lọc cao
- Giới hạn phát hiện thấp
- Khoảng đo động rộng
- Linh hoạt cho phân tích hiện trường và phòng thí nghiệm
- Chi phí vận hành và bảo trì thấp.
Ngoài ra, công nghệ ZAAS hiệu chỉnh nền bằng tần số cao (HF) sử dụng hiệu ứng Zeeman ngược cũng được ứng dụng trên MGA-1000, máy phân tích đa nguyên tố trong phòng thí nghiệm sử dụng phương pháp AAS nguyên tử hóa nhiệt điện (ETA-AAS/GFAAS).
KẾT LUẬN
Công nghệ Zeeman Atomic Absorption Spectrometry mang đến giải pháp phân tích thủy ngân với độ chọn lọc cao, giới hạn phát hiện thấp và khả năng đo trên nhiều loại mẫu. Đặc biệt, công nghệ hiệu chỉnh nền bằng hiệu ứng Zeeman giúp hạn chế đáng kể ảnh hưởng của các chất gây nhiễu, từ đó nâng cao độ tin cậy của kết quả phân tích.
2H Instrument cung cấp giải pháp thiết bị phân tích Lumex Instruments tại Việt Nam, đồng hành cùng khách hàng từ tư vấn lựa chọn thiết bị, cung cấp và lắp đặt đến hướng dẫn vận hành, bảo trì và hỗ trợ kỹ thuật.
