A thermodynamic equilibrium model for atomization in graphite furnace atomic absorption spectrometry

Summary A thermodynamic (gas-phase) equilibrium model of atomization has been developed to account for the change in appearance temperatures of some elements when they are atomized in the presence of different amounts of O₂ in argon purge gas. Experimental evidence of the effect of O₂ on the atomic absorption pulse for ten elements is presented. Of these ten elements, five elements: Ag, Mn, Ni, Mg and Cu, show no measurable change in the appearance temperature or in the peak shape of their atomic absorption pulses when the O₂ content of the purge gas is progressively increased from 0.005% to 1.0% (v/v); this phenomenon has been accounted for in terms of a lack of thermodynamic equilibrium in the gas phase. Shift of the atomic absorption pulses on the time axis (abscissa) for the other five elements: Pb, Sn, Si, Al and Ba, has been observed when the O₂ content of argon purge gas is increased. The magnitude of change in the appearance temperature has been calculated for Pb, Sn and Si based on the thermodynamic (gas-phase) equilibrium model. The calculated results agree well with the experimentally observed changes in the appearance temperatures of these three elements.

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Thermodynamisches Gleichgewichtsmodell für die Atomisierung in der Graphitofen-AAS

Zusammenfassung Es wurde ein thermodynamisches Modell für die Atomisierung in der Gasphase aufgestellt, das dem Einfluß unterschiedlicher Konzentration von Sauerstoff im Argonspülgas auf die Temperatur, bei denen die Signale einiger Elemente auftreten, Rechnung trägt. Für zehn Elemente wurde der Einfluß von Sauerstoff auf die Signale in der Atomabsorptionsspektrometrie im Graphitofen experimentell bestätigt. Für die fünf Elemente Ag, Mn, Ni, Mg und Cu ändert sich weder die Temperatur, bei der das Signal auftritt, noch die Form des Signals, wenn die Konzentration von Sauerstoff im Spülgas schrittweise von 0,005% auf 1,0% (v/v) erhöht wird. Dies wurde durch die Annahme von Abweichungen vom thermodynamischen Gleichgewicht in der Gasphase erklärt. Bei den anderen fünf Elementen wurden zeitliche Verschiebungen des Atomabsorptionssignals mit wachsendem Sauerstoffgehalt beobachtet. Die Änderung der Temperatur, bei der das Signal erscheint, wurde unter der Annahme von thermodynamischem Gleichgewicht (in der Gasphase) für Pb, Sn und Si berechnet. Die berechneten Ergebnisse stimmen gut mit den experimentell beobachteten überein.