مطيافية الامتصاص الذري اللهبي النظرية والتطبيق، (عرض كتاب غير منشور- قيد الطبع ) اعداد وتعريب: د. زهير عبد الامير خماس التميمي

تنويه: تصفح الموقع يتم باستعمال ( رسائل أحدث) او ( رسائل أقدم)، اسفل الصفحة الرئيسية.

 

المقدمة

يوما بعد يوم ينمو ويتسع استخدام التحليل الكيميائي للعناصر بمطيافية الامتصاص الذري وبصورة كبيرة منذ أن وصفه والش كوسيلة تحليلية في عام 1955 . وإن هذا الأمر لا يثير الدهشة عندما نتأمل في الميّزات والمنافع التي تتسمْ بها هذه التقنية من حيث الحساسية والتخصصية وحدْ الكشف والدقة التحليلية .

إن الحساسية العالية للعديد من العناصر الفلزية في الامتصاص الذرى تجعل من هذه التقنية عالية المستوى وبصورة فريدة لتعيّن آثار هذه العناصر، وحقيقة إنها قد اعتبرت الطريقة الرئيسة في تعيّن الكميات الميكروغرامية نظرا لدقتها وسرعتها وبساطتها وميّزاتها المتعددة الأخرى وتفضيلها على بقية الطرائق الموجودة.

ونظرا لندرة الكتب التي تعالج هذا الموضوع في اللغة العربية ، فقد حرصت على إعداد هذا الكتاب اعتمادا على عدد من المصادر باللغة الإنجليزية فعملت إلى تعريبها وتنسيقها وترتيبها. فالهدف الأساسي لهذا الكتاب هو التركيز على المعالم المنهجية المميزة للتذرير اللهبي الذي وصل حالة الاستقرار النسبي . وعلى الرغم من التقدم المستمر في الوقت الحاضر من استخدام التقنيات الأخرى في التحليل الكيميائي للعناصر مثل التقنيات الانبعاثية بوساطة بلازما الحث المقترن ، إلا إن تقنية الامتصاص الذري بالتذرير اللهبي لا تزال تُعدْ أداة مهمة في جميع المختبرات التحليلية إلى جانب التذرير الكهروحراري في تعيّن التراكيز الضئيلة للعناصر لاسيما في مختبرات السيطرة النوعية وفي حقول الكيمياء والبيولوجيا والطب والبيئة والجيولوجيا والتعدين والتربة والزراعة والمباحث الجنائية الخ...

وقد ارتكز هذا الكتاب على خمسة فصول رئيسية :

في الفصل الأول - يجد القارئ الكريم وصف عام للمبادئ والنظريات الأساسية المتعلقة بالأطياف الذرية التي ظهرت في السنوات الأخيرة من هذا العصر ومنها مطيافية الامتصاص الذري ، فهناك فقرات مفصلة ومبسطة حول كيفية تكوين الذرات الحرة في الخلية الذرية ومعالم الإشعاع الرنيني وبعض المفاهيم والتعاريف النافعة التي أقرّت من قبل الرواد الأوائل في هذا المجال والتي تم الاتفاق عليها عالميا.

الفصل الثاني - وفيه التعرّف على المكونات الأساسية لتقنية الامتصاص الذري إذ ْ تم التركيز على المنظومة اللهبية بصورة مُفصّلة ليتعرّف القارئ على آلية فهم ما يحدث في هذا الجهاز لاسيما المذرار اللهبي وأنواع اللهوب المستخدمة وبعض الطرائق اللهبية الخاصة التي ظهرت في السنوات الأخيرة لتعيّن بعض العناصر التي تعطي حساسية واطئة في المنظومة اللهبية التقليدية .

الفصل الثالث - استعراض الوظائف الآلية لمكونات جهاز الامتصاص الذري اللهبي والتعرّف على كيفية تشغيل هذا الجهاز بأمان وانتقاء الظروف التشغيلية لتمكّن العاملين من ضبط عملية التشغيل والحصول على أعلى كفاءة ممكنة وبالدقة المطلوبة.

الفصل الرابع- نتطرق فيه إلى طرائق المعايرة ، التي تستخدم بشكل واسع في المختبرات التحليلية ، فضلا عن كيفية معالجة وتحضير العينات . كما على أنواع التداخلات التي تؤثر على ضبط ودقة الطريقة التحليلية في التذرير اللهبي وطرائق معالجتها في الحصول على نتائج ذات موثوقية عالية .

الفصل الخامس- ويبقى الجزء المهم من هذا الكتاب في اعتقادي هو البحث عن طرائق تعيّن العناصر في مناشئ مختلفة وهذا مانتعرّف عليه في هذا الفصل الذي سيجد كل مختص في هذا المجال شئ له في التحاليل الخاصة إذ ْ أشتمل على مختلف التطبيقات الصناعية والبيولوجية والطبية والبيئية والجيولوجيا والمياه بأنواعها والأغذية وغيرها، فضلا عن وجود العديد من المصادر المتعلقة بهذا الموضوع مما يسهّل للباحثين والعاملين في المختبرات المختلفة الرجوع إليها .

الفصل السادس - خلاصة رحلتنا في هذا الفصل الذي جرى استعراض وتصنيف مبسّط للعناصر التي ممكن تعينها في مطيافية الامتصاص الذري اللهبي ولأول مرّه إذ ْ تم تبويب هذه العناصر وتصنيفها بموجب الجدول الدوري لتحتوي على معلومات وافرة وقيّمة لكل عنصر ولتكون مرشداً يُسّهل الرجوع إليه من قبل المتخصصين في هذا المجال وفي الحقول الصناعية والعلمية كافة .

إنني في الوقت الذي أمل آن يكون هذا الكتاب مفيدا لأكبر عدد من المتخصصين بهذا الموضوع ، أرجو أن لا يبخل علينا القراء بملاحظاتهم وتصويباتهم واقتراحاتهم وتعديلاتهم ونقدهم العلمي البناء لتطوير هذا الجهد نحو الأفضل في طبعته القادمة . وإننا مقبلين بعون الله إلى تأليف كتاب آخر في موضوع التذرير الكهروحراري ليكون متتماً لهذا العمل الخيّر

وأخيرا آمل أن أكون قد وفقت في وضع لبنة مفيدة في بناء المكتبة العربية العلمية وأن يكون هذا الكتاب مساعداً في تحفيز العاملين في هذا الحقل لتشجيعنا على إعداد كتب أخرى بهذا الشأن انطلاقا لعمل أفضل وأشمل والذي لم يكتب فيه بلغتنا العربية المجيدة إلا النزر اليسير الذي لا يروى الغليل.

تفصيل قائمة المحتويات

الفصل الأول :أسس علم الأطياف الذرية 1

1-1 المقدمة 1

1-2 الشعاع الرنيني 7

1-3 تكوين الذرات 10

1-4 الحساسية وحد الكشف 13

1-5 تعاريف ومصطلحات 14

مصادر الفصل الأول 17

الفصل الثاني: مكونات جهاز الامتصاص الذري اللهبي 18

2-1 المقدمــة 18

2-2 مصدر الشعاع الرنيني 19

أ-أنابيب التفريغ البخاري 20

ب-المصابيح الكاثودية المجوفة 20

1- المصباح الكاثودي المجوف المتحرك 21

2- المصباح الكاثودي المجوف المختوم 22

3- مصباح الخرج المعزز 23

4- مصباح الكاثود المخدد( المثقب) 24

5- المصباح الكاثودي المجوف المتعدد العناصر 24

6- تيار المصباح الكاثودي 25

ج- مصابيح التفريغ عديمة الأقطاب 25

1- بالموجات الميكروية 26

2- بالتردد الراديوي 27

2-3 مذارير اللهب 27

2-3-1 أنواع لهب الاحتراق في منظومات المزج المسبق 27

2-3-2 منظومات الترذيذ-المضرم 32

2-3-3 المرذاذ الهوائي(الغازي) 34

2-3-4 كريات الاصطدام ومراذيذ الجريان المعاكس 36

2-3-5 مرذاذ الموجات الفوصوتية 37

2-4 غرفة الترذيذ (الرش) 40

2-5 الإدخال المباشر للمساحيق الصلبة 41

2-6 أنواع اللهوب 41

2-6-1 لهوب الانتشار 43

2-6-2 اللهوب المفصولة 44

2-7 ترذيذ الحجم المنفصل 46

2-8 منظومات أخرى تبنى على أساس اللهب 47

2-8-1 خلايا الامتصاص ذات الأنبوب الطويل 47

2-8-2 وصيلة اللهب 49

2-8-3 فنجان العينات 50

2-9 طريقة توليد الهيدريد والاختزال 51

2-9-1 الطريقة العملية 53

2-9-2 تعين الزئبق 53

2-9-3 الأجهزة والطريقة 54

2-9-4 الحساسية والدقة 55

2-9-5 التداخلات 55

2-10 بصريات ما قبل الشق 56

2-10-1 الفتحة البصرية 56

2-10-2 المنظومات ذات الحزمة الضوئية 57

المنفردة والمزدوجة

2-10-3 انشطار خطوط زيمان 59

2-10-4 دخل النموذج المعدل 59

2-11 مفرق اللون الأحادي(المونوكروميتر) 59

2-11-1 الموشور أو محزز الحيود 60

2-12 مصحح الخلفية 61

2-12-1 تصحيح الخلفية بظاهرة زيمان 64

2-13 المجسات 66

2-14 الأنظمة القارئة 68

2-14-1 التضمين (التعديل) 68

2-14-2 تحويل الامتصاصية 69

2-14-3 المقياس ومقرئة التسجيل 69

2-14-4 التمثيل الرقمي 71

5-14-2 توسيع (تمدد) المقياس 71

2-15 الخطية الإلكترونية ومقرئة التركيز 72

2-16 مصحح المنحني ومقرئة التركيز 72

المدعمة بالمعالج الميكروي

2-16-1 الحاسبة الصغيرة المدمجة 73

(الميكروبروسيسر)

2-16-2 أجهزة معالجة المعطيات المباشرة 73

2-17 استعمال الميكروبروسيسر 74

والكومبيوترات في ضبط الأجهزة

مصادر الفصل الثاني 76

الفصل الثالث : مستلزمات الأجهزة المعدة لمطاييف الامتصاص 79

الذري التطبيقي

3-1 وحدة العينات للتذرير اللهبي 79

3-2 مصدر الإشعاع 80

3-3 الأجهزة البصرية 81

3-3-1 الملحقات (الإضافات) البصرية 83

3-3-2 المطاييف ذات القناة المزدوجة 83

3-4 الأتمتــــــــــة 84

3-4-1 تحضير العينات 84

3-4-2 التخفيف التسلسلي 85

3-4-3 الإدخال في الجهاز 85

3-4-4 التحليل التعدد العناصر 86

3-5 معالجة البيانات 87

3-6 التقنيات التحليلية في الامتصاص الذري اللهبي 88

3-6-1 تشغيل الجهاز 88

3-6-2 تنظيم أو رصف الأدوات البصرية 89

3-6-3 الضبط والعناية بأنظمة المرذاذ-المذرار 89

3-6-4 تأثير المذيبات العضوية 91

3-6-5 إشعال وصيانة اللهوب 92

3-6-6 الوضعية الآلية وتقليل الضجيج 92

- ضجيج اللهب 93

- ضجيج المرذاذ 93

- ضجيج المصباح المصدر 93

- الضجيج المتولد من المضاعفات الضوئية 94

- ضجيج المضخمات 94

- تأثير عرض الشق 95

- التكامل والإخماد الكهربي 96

مصادر الفصل الثالث 97

الفصل الرابع : المعايرة أو التقييس 98

4-1 منحنيات المعايرة 98

4-1-1 اللاخطية في منحنيات المعايرة 99

4-1-2 طريقة المعايرة البيانية 102

4-1-3 الطريقة الآلية مع ضابط التقوس 102

وقارئة التركيز

4-1-4 طريقة آلية ذات معالج للبيانات 103

مزود بالميكروبروسيسر

4-2 طريقة إضافات القياس(المعايرة) 103

4-3 المعايرة الداخلية 105

4-4 تحضير المحاليل القياسية (المعايرات) والكواشف 106

4-4-1 المحاليل القياسية 106

4-4-2 محاليل الكواشف 106

4-4-3 المعايير غير المائية 107

4-5 تحضير النماذج (العينات) 107

4-5-1 النماذج السائلة 108

4-5-2 النماذج الصلبة 108

4-6 تأثير التداخل 109

4-6-1 التداخلات الطيفية 109

4-6-2 التداخلات الكيميائية 112

- تكوين مركب مستقر 112

- تأثير التأين 114

4-6-3 التداخلات الفيزيائية 116

- عدم اكتمال التبخر 116

- تأثيرات المادة المنشأ(الماتركس) 117

- الامتصاصية الخلفية والتبعثر 118

4-6-4 طرق معالجة الامتصاصية الخلفية 119

- طريقة الخطين 119

- طريقة المصباح المستمر 120

- تصحيح الخلفية الآني 120

- فحص كفاءة تصحيح الخلفية 121

مصادر الفصل الرابع 123

الفصل الخامس : تطبيقات مطيافية الامتصاص الذري اللهبي 124

5-1 تحليل المياه والمحاليل المائية المخففة 124

5-1-1 الماء النقي 124

5-1-2 مياه الأنهر والمتدفقات الصناعية 125

5-1-3 ماء البحر 126

3-1-5 تعيّن بعض العناصر في الماء الخام 126

والمياه الصالحة للشرب والانهر

5-2 تحليل المعادن 130

5-2-1 السبائك الخفيفة 131

5-2-2 سبائك الزنك 133

5-2-3 سبائك النحاس 134

5-2-4 الحديد والفولاذ 136

5-2-5 التعين المباشر للعناصر الأخرى في الفولاذ 141

5-2-6 السبائك الحديدية 143

5-3 الفلزات النبيلة 144

5-4 محاليل الطلاء 146

5-4-1 محاليل الطلاء بالنحاس 146

5-4- 2محاليل الطلاء بالنيكل 146

5-4-3 محاليل الطلاء بالكروم 147

5-4-4 محاليل الطلاء بالزنك 147

5-4-5 محاليل الطلاء بالكادميوم 147

5-4-6 محاليل الطلاء بالفضة 147

5-4-7 محاليل الطلاء بالذهب 148

5-4-8 محاليل الطلاء بالرديوم 148

5-4-9 تحليل سمك الغشاء المترسب كهربائيا 148

5-5 المستحضرات الصيدلانية ومواد التجميل 149

5-6 الصناعات النسيجية والألياف واللدائن 151

5-7 النفط ومنتجاته 152

5-8 تحليل العناصر بالأغذية والمشروبات 156

5-8-1 الأغذية والأعلاف 156

5-8-2 المواد النباتية 158

5-8-3 الترب 159

5-9 تحليل العناصر في المواد الطبية والبيولوجية 161

5-9-1 تحضير العينات 163

5-9-2 طرق التحليل 166

A – الصوديوم والبوتاسيوم 167

B- الليثيوم 168

C- الكالسيوم والمغنيسيوم 168

D-النحاس والزنك 169

E- الرصاص 170

F-الزرنيخ 170

G- الذهب 171

H- الكادميوم 171

I-الكروم 171

J –الزئبق 172

5-10 تعين العناصر في الزجاج والسيراميك 172

5-11 التعين غير المباشر في الامتصاص الذري 176

مصادر الفصل الخامس 179

الفصل السادس : البيانات التحليلية للعناصر 184

المجموعة IA 185

المجموعة IIA 191

المجموعة IVB 197

المجموعة VB 201

المجموعة VIB 205

المجموعة VIIB 209

المجموعة VIIIB 213

المجموعة IB 217

المجموعة IIB 221

المجموعة VIII 225

المجموعة IIIA 232

المجموعة IVA 238

المجموعة VA 243

المجموعة VIA 248

المجموعة IIIB 255

مجموعة الاكتينات 269

المصطلحات العلمية 272

الملاحق

تفصيل تخريج وتوثيق الكتاب

مطيافية الامتصاص الذري اللهبي النظرية والتطبيق، اعداد وتعريب: د. زهير عبد الامير خماس التميمي، أستاذ مساعد، كلية العلوم للبنات، جامعة بغداد، 2008 م.

العرض الالكتروني والاعلام والتبادل العلمي: ببليوغرافيا إراكي

http://alsafeerint.blogspot.com

alsafeerint@yahoo.com

TEL: 964 - 07901780841

P.O BOX 195

BAGHDAD IRAQ