Stopová  analýza prvků
v
Klinické biochemii
Zn, Cu, Fe, Mn, Se. . .
Cd, Hg, Pb, Al . . .
Doc.MUDr. Milan Dastych, CSc., MBA

A  A  S
Atomová  Absorpční Spektrofotometrie
I C P
Inductively Coupled Plasma
(Indukčně vázané plazma)

A  A  S
Atomová  Absorpční Spektrofotometrie


Kirchhoffův  zákon
Volné atomy v základním stavu jsou schopny absorbovat
takovou vlnovou délku, kterou by vyzářily při přechodu
z excitovaného stavu (elektrony ve vyšší energetické hladině)
do základního stavu (elektrony v původní energetické hladině).

A  T  O  M  I  Z  A  C  E
účinkem vysoké teploty


A  A  S
Elektrotermická technika
atomizace teplotou elektrické energie
(grafitová kyveta)
Plamenová technika
atomizace teplotou plamene
(acetylén/vzduch; acetylén/N2O)

Výbojka s
dutou katodou
  M
  D
Výbojka s
dutou katodou
  M
  D
  plamen
grafitová kyveta

výbojky s dutou katodou (HCL - Hollow Cathode Lamp),
bezelektrodové výbojky (EDL – Electrodeless Discharge Lamp)
superlampy.
Jako velmi perspektivní zdroj se ukazují
laserové diody
Xenonové výbojky ve spojení s vysokorozlišovacím optickým systémem
(Echelle monochromátor)
Zdroje primárního záření
společné pro plamenovou i elektrotermickou techniku

sejmout0013
dutá katoda


Instrum_tech_foto 041









Instrum_tech_foto 044



Echelle monochromátor
Reflexní difrakční mřížka  +  Optický hranol


P  l  y  n  y
a c e t y l é n
v z d u c h
o x i d   d u s n ý  (N2O)



















sejmout0008
Stechiometrie plamene





Instr_tech_AAS_Infolab 014 Instrum_tech_foto 010



Instr_tech_AAS_Infolab 013



Elektrotermická technika
atomizace teplotou elektrické energie
(grafitová kyveta)

Instrum_tech_foto 047



sejmout0009






Instrum_tech_foto 038



Instrum_tech_foto 011



Přídavná zařízení grafitové kyvety
Ø  Mikrokamera
Ø
Ø  Přívod inertního plynu (argon)
Ø
Ø  Pyrometr (křemíková fotodioda)
Ø
Ø  Chladící  blok

Instr_tech_AAS_Infolab 001



Instr_tech_AAS_Infolab 003



sejmout0014



Instr_tech_AAS_Infolab 006 Instr_tech_AAS_Infolab 039



Teplotní režim grafitové kyvety



Fáze
teplota
[°C]
čas
[s]
rampa
[°C/s)]
inert.plyn
průtok [l/min]
sušení
1
95
45
10
0,2
2
110
20
5
0,2
3
130
15
10
0,2
mineralizace
4
1100
20
150
0,2
atomizace
5
2300
3
0
0
vypálení kyvety
6
2700
3
0
0,2

sejmout0009
Izotermická atomizace
Lvovská platforma







Lvovská platforma



Korekce pozadí při   A A S
Deuteriová lampa
Zeemanův  princip
Smith - Hieftje

Korekce pozadí pomocí zdroje kontinuálního záření
(deuteriová lampa)
Základním principem je   střídání čárového zdroje a kontinuálního  zdroje záření
v optické cestě spektrometru.
V reálném případě, kdy se vyskytuje jak specifická absorpce tak absorpce pozadí,
bude   absorpce čárového zdroje odpovídat absorpci celkové, zatímco absorpce
změřená kontinuálním zdrojem bude odpovídat  pouze absorpci pozadí.
Odečtením obou hodnot se získá specifická absorpce, která
odpovídá koncentraci analytu v absorpčním prostředí.

celková absorbance
absorbance pozadí
korigovaná absorbance

Zeemanova korekce pozadí
Původní vlnová délka zaznamenává specifickou i nespecifickou absorpci pozadí
Rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami absorbance poskytuje „čistou, specifickou“
absorpci působenou atomy stanovovaného prvku bez absorpce pozadí.
Odštěpená vlnová délka zaznamenává pouze nespecifickou absorpci pozadí
Silné magnetické pole působí částečné rozštěpení a posun vlnové délky
paprsku vycházejícího z výbojky s dutou katodou

Zeeman_schema.jpg



celková absorbance
absorbance pozadí
korigovaná absorbance

sejmout0017



Instr_tech_AAS_Infolab 038a



Systém
Smith – Hieftje
                     [hívče]

hieftje.png



I C P
Inductively Coupled Plasma
(Indukčně vázané plazma)
(ta)…to plazma…
Skupenství
pevné kapalné plynné plazma
                                molekuly                           atomy
pevně vázané volně vázané volné          rozdělené
    jádra+   elektrony -

Při proudění Argonu hořákem působí vysokonapěťový výboj (jiskra), který ionizuje část atomů argonu
za vzniku jader a elektronů  (ionizace).
RF generátor dodává energii do indukční cívky a vytváří vysokofrekvenční střídavý proud, který
indukuje  elektromagnetické pole v hořáku.

Jádra a elektrony Argonu v hořáku jsou ovlivněny elektromagnetickým polem a jsou urychlovány a
srážejí se s dalšími atomy argonu. ….vzniká                                          argonové
plazma
Pohyb elektronů a iontů v „hořáku“ vytváří obrovské množství tepla
5000  -  10.000° C
atomizace a excitace atomů




I C P   -  O E S
Inductively       Optical
Coupled           Emission
Plasma            Spectrometry
I C P   -  M S
Inductively       Mass
Coupled           Spectrometry
Plasma

difrakční reflexní
mřížka
optický
hranol