velikost textu

Contributions to Volatile Compound Generation of Arsenic, Silver and Gold by Tetrahydroborate Reaction for Atomic Absorption Spectrometry

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Contributions to Volatile Compound Generation of Arsenic, Silver and Gold by Tetrahydroborate Reaction for Atomic Absorption Spectrometry
Název v češtině:
Příspěvky ke generování těkavých sloučenin arsenu, stříbra a zlata pomocí reakce s tetrahydroboratem pro atomovou absorpční spektrometrii
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Stanislav Musil, Ph.D.
Školitel:
doc. RNDr. Petr Rychlovský, CSc.
Oponenti:
prof. RNDr. Viktor Kanický, DrSc.
Ing. Věra Spěváčková, CSc.
Konzultant:
RNDr. Mgr. Tomáš Matoušek, Ph.D.
Id práce:
66153
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra analytické chemie (31-230)
Program studia:
Analytická chemie (P1403)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
31. 3. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
generování těkavých sloučenin, atomová absorpční spektrometrie, křemenný multiatomizátor, arsen, speciační analýza, kryogenní záchyt, stříbro, zlato, transmisní elektronová mikroskopie, velikostní distribuce aerosolu, radioindikátory, transportní ztráty
Klíčová slova v angličtině:
volatile compound generation, atomic absorption spectrometry, quartz multiatomizer, arsenic, speciation analysis, cryotrapping, silver, gold, transmission electron microscopy, size aerosol distribution, radioactive indicators, transport losses
Abstrakt:
ABSTRAKT (CZ) Předložená disertační práce shrnuje výsledky obsažené v pěti původních vědeckých článcích, které byly publikovány v prestižních mezinárodních časopisech v oboru analytické chemie a atomové spektrometrie. Konkrétně se práce věnuje rozvoji metody generování těkavých sloučenin reakcí s tetrahydroboratem a detekcí atomovou absorpční spektrometrií v křemenném multiatomizátoru. Práce může být tematicky rozdělena do dvou částí – speciační analýza arsenu založená na generování hydridů s kolekcí a separací v kryogenní pasti a generování těkavých forem přechodných kovů. V prvním tematickém okruhu byla studována předredukce pětimocných anorganických a methylovaných sloučenin arsenu. Bylo vyvinuto jednoduché uspořádání on-line předredukce pomocí kyseliny thioglykolové, které bylo spojeno se stávajícím hydridovým generátorem, a tento systém byl ověřen pro použití na speciační analýzu arsenu ve vzorcích lidské moče. Dále byla ve stejné metodě testována možnost sušení plynné fáze od vodní páry z důvodu možného ucpávání kryogenní pasti či snížení vlivu vodní páry na stabilitu přístrojové základní linie. U nafionové sušicí trubice, která se dosud běžně používá v analytické atomové spektrometrii, byly pozorovány významné ztráty těkavých methylovaných arsanů. Takové chování může vést při stanovení metodami, které využívají techniku generování hydridů, k závažným chybám. Jako bezpečná alternativa se jeví sušení na bázi pevného hydroxidu sodného. Druhá část se detailně věnuje technice generování těkavých forem stříbra a zlata pomocí reakce s tetrahydroboratem. Velký důraz byl kladen především na identifikaci doposud neznámé formy analytu v plynné fázi. Experimenty s transmisní elektronovou mikroskopií a zevrubná studie aerosolu tvořeného generátorem dokazují tvorbu nanočástic kovů a jejich transport do atomizátoru proudem nosného plynu společně s kapénkami aerosolu. Pomocí 111Ag 198,199Au radioaktivních indikátorů a byl studován postup analytu generátorem a byly stanoveny účinnosti jednotlivých kroků procesu generování. Výsledky těchto experimentů byly následně využity k dalším cíleným změnám v uspořádání generátoru a atomizátoru pro dosažení co nejlepší účinnosti generování, a tím i limitu detekce.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT (EN) The presented dissertation thesis summarizes the results contained in five original research papers that were published in prestigious international scientific journals in the field of analytical chemistry and atomic spectrometry. It is devoted to the method of generation of volatile compounds using a tetrahydroborate reaction and detection in a quartz multiatomizer by atomic absorption spectrometry. The thesis can be divided into two thematic parts – speciation analysis of arsenic based on hydride generation technique with collection and separation in a cryogenic trap and generation of volatile species of transition metals. In the first thematic part pre-reduction of pentavalent inorganic and methylated arsenicals has been studied. A simple setup for on-line pre-reduction employing thioglycolic acid as a fast pre-reductant has been developed, connected with a current hydride generator and applied/verified to oxidation state specific arsenic speciation analysis of human urine samples. In the same method the possibility of drying the gaseous phase from water vapor has been investigated to avoid incidental blocking the cryogenic trap by frozen water and to decrease fluctuations of signal baseline. Pronounced losses of methylated species have been discovered on Nafion tube dryer currently used in analytical atomic spectrometry. Such behavior can lead to serious errors in determination by the methods where hydride generation step is involved. The sodium hydroxide dryer has been suggested as a possible and safe alternative. In the second thematic part generation of silver and gold species by the tetrahydroborate reaction has been thoroughly investigated. A considerable effort has been made to identify the volatile analyte species released to the gaseous phase. Transmission electron microscopy experiments as well as a detailed aerosol study have proven the formation of nanoparticles and their transport by the carrier gas to the atomizer along with aerosol droplets. The analyte 111Ag 198,199Au transfer within the generator has been studied using and radioindicators and efficiencies in each individual process of generation have been determined. These radiotracer experiments have contributed to the improvement in the design of the generator and atomizer so that generation efficiency as well as limits of detection could be enhanced significantly.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Stanislav Musil, Ph.D. 6.64 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Stanislav Musil, Ph.D. 2.27 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Stanislav Musil, Ph.D. 18 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Stanislav Musil, Ph.D. 8 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Stanislav Musil, Ph.D. 3.05 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Viktor Kanický, DrSc. 146 kB
Stáhnout Posudek oponenta Ing. Věra Spěváčková, CSc. 84 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1.01 MB