Studium interakce laserového záření a plazmatu s materiály a jejich chemická analýza hmotnostní a optickou atomovou spektrometrií (LAS)

Kód projektu
MUNI/A/1008/2013
Období řešení
1/2014 - 12/2014
Investor / Programový rámec / typ projektu
Masarykova univerzita
Fakulta / Pracoviště MU
Přírodovědecká fakulta

Produkty interakce pulsního laserového záření s kondenzovanými látkami jsou využívány jako nositelé analytického signálu v prvkové hmotnostní a optické atomové emisní analytické spektrometrii. Vaporizace aerosolu vytvořeného laserovou ablací (LA) a následná atomizace, ionizace a excitace v plazmovém výboji (ICP) poskytuje analytický signál (tok fotonů v atomové optické emisní spektrometrii – OES nebo tok iontů v hmotnostní spektrometrii MS). Kvantifikace v LA-ICP-MS/OES představuje doposud ne zcela vyřešený metodický problém, který je společný i pro optickou emisní spektrometrii v laserem buzeném plazmatu (LIBS). Rozdílné fyzikální a chemické vlastnosti kalibračních a analyzovaných vzorků mají za následek rozdílnou citlivost pro daný analyt. Řešení tohoto problému vyžaduje studium vlastností aerosolu, optimalizaci pracovních podmínek analyzátoru, vhodnou strategii normalizace signálů, přípravu příbuzných kalibračních materiálů a v případě LIBS také studium vlastností laserem buzeného plazmatu (LIP). Lokální charakter interakce laserového paprsku se vzorkem umožňuje plošné a 3D prvkové mapování biominerálů, biologických tkání, geologických, archeologických i technických materiálů; v prvním přiblížení na kvalitativní až semikvantitativní úrovni. Možnost zvýšení citlivosti a snížení meze detekce LIBS bude studována s použitím techniky dvojího pulzu (DP-LIBS) s přístrojovým uspořádáním vlastní konstrukce. Určité naděje vzbuzuje technika LA-LIBS. Originální experimentální uspořádání bude vytvořeno pro simultánní měření signálu LIBS a LA-ICP-OES z daného vzorku, což umožní hlubší poznání interakce laserového záření se vzorkem. Interakcí laserového záření s různými anorganickými látkami (prvky, směsí prvků) lze generovat nové a zajímavé sloučeniny, jejich složení a strukturu lze odhalit s pomocí hmotnostní spektrometrie v kombinaci s kvantovou chemií a chemometrií. Účinek prvků na živé organismy závisí nejen na prvku samotném, ale i na jeho chemické formě, specii. Speciační analýza sloučenin rtuti patří k významným nástrojům monitorování stavu a kontaminace životního prostředí. Speciace bude prováděna ve vzorcích půd, sedimentů a živočišných i rostlinných tkáních metodami atomovvé absorpční (AAS) a atomové fluorescenční (AFS) spektrometrie po předchozí separaci plynovou chromatografií nebo technikami frakcionační analýzy.

Publikace

Počet publikací: 1