В мире химии

Атомно-эмиссионый спектрометр готов к полевой работе

8 апреля 2016

Большая часть современных спектрометров представляет собой громоздкие и тяжелые устройства, которые не так-то просто использовать вне лаборатории в полевых условиях.

Тем не менее, исследователям удалось разработать портативный недорогой инструмент для атомно-эмиссионной спектроскопии, что позволит определять содержание металлов непосредственно в ходе полевых анализов.

Атомная эмиссионная спектроскопия позволяет проводить качественный и количественный анализ содержания металлов в образцах, изучая влияние нагрева образца на излучаемый ими свет. Каждый элемент испускает электромагнитное излучение со строго характеристической длинной волны, интенсивность которого пропорциональна содержанию элемента.

К сожалению типичные настольные установки для проведения атомно-эмиссионного анализа отличаются большим размером и низкой мобильностью, стоя при этом от 75 до 100 тысяч долларов США.



This $2,500 instrument can be carried in one hand. (Рисунок из Anal. Chem., DOI: 10.1021/ac1027897)

В группе Бредли Джонса (Bradley Jones) разработан атомно-эмиссионный спектрометр, изготовление которого обошлось всего в 2500 долларов США.

Вес прибора не превышает килограмма, он смонтирован на прочной керамической основе с габаритами 6 ? 30 ? 1 см. Инструмент состоит из трех компонентов: небольшого по размеру спектрометра с зарядовой связью [charge coupled device (CCD) spectrometer] промышленного производства, линзы и полой ячейки из алюминия, в которой была размещена вольфрамовая спираль, демонтированная из обычной лампы накаливания с мощностью 250 Ватт.

Для проверки нового спектрометра исследователи анализировали образцы загрязненной воды и листьев груши и томата, содержание металлов в которых было известно. Капли экстракта каждого из образцов помещали на вольфрамовую нить, после чего систему подключали к источнику электрического тока (электрической системе обычного автомобиля), пропускали ток через вольфрамовую нить и высушивали образец. Когда вольфрамовая нить разогревалась до белого каления, металлы образца демонстрировали свои характеристические аналитические сигналы излучения. Излучение с помощью линзы фокусировалось и направлялось на CCD спектрометр, результаты, полученные исследователями с помощью CCD спектрометра, анализировали с помощью ноутбука.

Новая аналитическая система может определять 15 металлов (Ba, Cs, Li, Rb, Cr, Sr, Eu, Yb, Mn, Fe, Cu, Mg, V, Al и Ga). Точность определения элементов, испускающих излучение с длиной волны более 400 нм, была сравнима с точностью определения обычных «стационарных» атомно-эмиссионных спектрометров, однако значительно снижается при попытке определения элементов, излучающих в интервале 250-400 нм. Для проведения анализа портативный атомно-эмиссионному спектрометру требуется лишь 20 мкл раствора образца.

Поскольку новый аналитический прибор может детектировать цезий и европий – два металла, радиоактивные изотопы которых могут применяться в составе так называемых «грязных» бомб, Джонс полагает, что разработанное в его группе устройство может использоваться для национальной безопасности. Также новый аналитический инструмент может оказаться полезным для исследователей из развивающихся стран, испытывающих недостаток в финансировании.

Источник: Anal. Chem., DOI: 10.1021/ac1027897


метки статьи: аналитическая химия, бытовая химия, химическая криминалистика, химическая технология

В мире химии

Другие новости

17 мая 2013 На "Вятиче" заканчивается модернизация линии розлива в стеклянную тару

В рамках программы реконструкции на ОАО «Вятич» заканчивается модернизация линии розлива в стеклянную тару, пишет заводская газета «Вятич». 18 тысяч вместо прежних 8 тыс. бутылок в час — новая производительность линии розлива. Для этого на заводе были закуплены и смонтированы машина по маркировке линии ...


6 января 2008 Чернила для контроля качества пищевых продуктов

Чернила, изменяющие свой цвет при контакте с кислородом, могут помочь как продавцам, так и покупателям определить, свежи ли запакованные продукты


28 мая 2014 Рентгеновские лучи позволяют найти тяжелые металлы

По словам исследователей из Японии, высокоэнергетические рентгеновские лучи могут определить степень загрязнения растений тяжелыми металлами. Исследователи использовали сфокусированный пучок лучей для визуализации распределения кадмия в кресс-салате Arabidopsis halleri. Рентгеновская спектроскопия...