Nad nowatorskimi, zminiaturyzowanymi atomizerami wykorzystującymi plazmę małej mocy do analizy pierwiastków śladowych pracują naukowcy z Politechniki Wrocławskiej. Otrzymali na ten cel prawie 360 tys. zł z Narodowego Centrum Nauki.
To jedno z przedsięwzięć wyłonionych w ramach konkursu Weave-UNISONO na polsko-czeskie projekty badawcze. Jednym z laureatów został prof. Paweł Pohl z Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej, który wraz z naukowcami z Instytutu Chemii Katalitycznej Czeskiej Akademii Nauk w Pradze oraz Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Masaryka w Brnie zajmie się nowymi koncepcjami w analizie pierwiastków śladowych w spektrometrii atomowej.
Naszym celem jest zbadanie zminiaturyzowanych urządzeń analitycznych wykorzystujących wyładowania barierowe i wyładowania jarzeniowe pod ciśnieniem atmosferycznym, jako nowych atomizerów stosowanych do wiarygodnych pomiarów (ultra)śladowych pierwiastków, które mogą być wprowadzone do detektorów spektrometrii atomowej na drodze generowania ich lotnych związków – wyjaśnia prof. Paweł Pohl.
Oba zminiaturyzowane typy wyładowań będą badane pod kątem wydajnej atomizacji i ewentualnego wzbudzenia lotnych związków pierwiastków wprowadzanych przy użyciu reakcji chemicznego (np. w postaci wodorków germanu, ołowiu i cyny, ale także jako nanocząstki miedzi i srebra) oraz fotochemicznego generowania (np. w postaci uwodornionych, metylowanych lub karbonylowanych związków molibdenu, niklu i rutenu).
Będzie to wymagało skonstruowania nowych atomizerów opartych na obu typach wyładowań, a następnie przeprowadzenie ich kompleksowej charakterystyki ze względu na wybrane właściwości spektroskopowe (temperatury i stężenia reaktywnych form) oraz przebieg procesów atomizacji (i ewentualnie wzbudzenia) i mechanizmu atomizacji/wzbudzenia. Zostaną również wyznaczone parametry walidacyjne nowych atomizerów – dodaje prof. Pohl.
Docelowo nowe atomizery zostaną połączone ze spektrometrami absorpcji atomowej i fluorescencji atomowej (oraz optycznym spektrometrem emisyjnym) w celu przeprowadzenia analizy pierwiastków śladowych próbek o różnych matrycach.
Aby poprawić wykrywalność i czułość mierzonych pierwiastków tak opracowanego oprzyrządowania analitycznego, przeprowadzone zostaną pomiary sygnałów rozdzielonych w czasie – zapowiada naukowiec PWr.
Wynikiem projektu będzie opracowanie nowego oprzyrządowania analitycznego z nowatorskimi, zminiaturyzowanymi atomizerami wykorzystującymi plazmę małej mocy, które obniżą koszty analizy pierwiastków śladowych. Poprawiona zostanie też jakość pomiarów tych pierwiastków, które zwykle trudno oznacza się z zastosowaniem komercyjnie dostępnego rozwiązania w postaci rozpylania pneumatycznego roztworów.
Zbadanie zminiaturyzowanych atomizerów plazmowych i poznanie zachodzących w nich procesów atomizacji/wzbudzania będzie w przyszłości szczególnie przydatne do opracowania w pełni przenośnego oprzyrządowania analitycznego – podsumowuje prof. Paweł Pohl z Katedry Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej PWr.
Konkurs Weave-UNISONO to efekt wielostronnej współpracy między instytucjami finansującymi badania naukowe z Austrii, Czech, Słowenii, Szwajcarii, Niemiec, Luksemburga, Polski oraz Belgii-Flandrii. Dzięki współpracy Narodowego Centrum Nauki z czeską Czech Science Foundation (GAČR) sześć zespołów z Polski będzie mogło już wkrótce rozpocząć prace badawcze. Na współpracę z czeskimi partnerami otrzymały niemal 7 mln zł. Cztery projekty będą realizowane w grupie nauk ścisłych i technicznych, dwa w obszarze nauk o życiu.
MK, źródło: PWr