Nový atomizátor pro AAS na principu plazmového výboje typu dielectric barrier discharge

Abstract

Byla provedena podrobná optimalizace podmínek atomizace arsenovodíku v novém typu atomizátoru pro atomovou absorpční spektrometrii s generováním hydridů (HG-AAS). Jedná se o plasmový atomizátor pracující na principu plasmového výboje s dielektrickou bariérou (DBD). Použití Ar jako plasmového plynu o průtoku 60 ml min-1 při výkonu DBD atomizátoru 17 W jsou optimální podmínky pro atomizaci arsenovodíku. Citlivost (0,48 s ng-1 As) i detekční limit (0,16 ng ml-1 ) dosažené v DBD jsou srovnatelné s externě vyhřívaným křemenným multiatomizátorem (MMQTA), který byl zvolen jako model běžně používaných atomizátorů hydridotvorných prvků v HG-AAS. Byl zkoumán vliv hydridotvorných prvků (Se, Sb, Bi) na stanovení As v MMQTA a DBD. DBD atomizátor vykazuje lepší odolnost vůči interferencím než MMQTA. Dále byl optimalizován a validován způsob prekoncentrace arsenu přímo v DBD atomizátoru, kdy je dosaženo záchytu analytu přídavkem kyslíku do DBD plazmatu a následně je zachycený analyt uvolněn po uzavření přívodu kyslíku. Bylo dosaženo 100 % účinnosti prekoncentrace a dosaženo řádového zlepšení detekčního limitu (0,01 ng ml-1 As, doba prekoncentrace 300 s).

Atomization of arsine in a novel hydride atomizer for atomic absorption spectrometry (HG-AAS) was thoroughly optimized. This plasma atomizer is based on a dielectric barrier discharge (DBD). Sensitivity and detection limit reached 0.48 s ng-1 As and 0.16 ng ml-1 As, respectively, under optimum atomization conditions (Ar discharge using a flow rate of 60 ml min-1 Ar, DBD power 17 W). Analytical figures of merit reached in DBD are comparable to those found in an externally heated quartz tube multiatomizer (MMQTA) that was chosen as a model of conventional approach to hydride atomization in HG-AAS. An extent of interferences (Se, Sb, Bi) during As determination was investigated comparing both MMQTA and DBD atomizers. The later one was found to be more resistant towards interferences. A simple preconcentration of As in a DBD atomizer was reached after oxygen introduction into the Ar plasma in the DBD resulting in analyte retention in the atomizer followed by its volatilization once the oxygen flow is switched off. Preconcentration efficiency of 100 % was reached and detection limit improvement by a factor of ten was achieved (0.01 ng ml-1 As, preconcentration period 300 s).