Mechanismus atomizace vybraných hydridotvorných prvků ve vyhřívaném křemenném atomizátoru a plazmovém atomizátoru s dielektrickou bariérou

Abstract

V rámci této diplomové práce byly optimalizovány podmínky pro atomizaci hydridu cínu (SnH4) v plazmovém atomizátoru s dielektrickou bariérou (DBD) a detekcí atomovou absorpční spektrometrií (AAS). Byl sledován vliv uspořádání aparatury, např. konstrukce použitého zdroje vysokého napětí i DBD atomizátoru, druh použitého plazmového plynu a přítomnosti sušicí trubice naplněné peckami NaOH na signál cínu. Experimentální uspořádání, při kterém byly získány nejlepší výsledky, se skládalo z DBD atomizátoru s naprašovanými kompaktními elektrodami napájeného vysokonapěťovým zdrojem střídavého napětí s pravoúhlou (rektangulární) modulací o frekvenci 28,5 kHz a v přítomnosti NaOH sušidla umístěného před DBD atomizátor. Optimální hodnota vysokého napětí pro toto uspořádání byla 7 kV. Nejlepším plazmovým plynem byl argon s průtokem 120 mL min-1 . Za uvedených optimálních podmínek bylo dosaženo citlivosti 0,05 s ng-1 Sn a limitu detekce 1,1 ng mL-1 Sn. Optimalizace celého experimentálního uspořádání vedla k sedmi násobnému zlepšení citlivosti ve srovnání s původním používaným uspořádáním, které bylo tvořeno sinusovým zdrojem spojeným s DBD atomizátorem s lepenými elektrodami bez sušicí trubice. Klíčová slova atomová absorpční spektrometrie, generování hydridů, atomizace hydridů, vyhřívaný křemenný atomizátor,...

Atomization conditions for tin hydride in the planar dielectric barrier discharge (DBD) plasma atomizer were optimized with detection by atomic absorption spectrometry (AAS). The effects of apparatus arrangement such as the shape of a waveform function of the high voltage power supply source, DBD atomizer design as well as presence of a dryer tube filled with NaOH pellets to prevent residual aerosol and moisture transport into the DBD were investigated in detail. The optimal experimental setup consisted of a square wave high voltage power supply source coupled to a DBD with vapor-deposited electrodes in the presence of NaOH dryer upstream the DBD atomizer. Argon was found as the best discharge gas under a flow rate of 120 mL min-1 while the DBD optimum high voltage supply rate was 7 kV. A sensitivity of 0.05 s ng-1 Sn and a limit of detection of 1.1 ng mL-1 Sn were reached under optimized conditions. Optimization of the whole experimental setup resulted in 7-fold improvement of sensitivity compared to the original arrangement consisting of a sinusoidal source coupled to a DBD atomizer with glued electrodes in absence of the dryer. Keywords atomic absorption spectrometry, hydride generation, hydride atomization, quart tube atomizer, dielectric barrier discharge (DBD)