Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Disciplina: | quimica |
| Título: | Métodos de introducción de muestras para espectrometrías de alta performance |
| Título alternativo: | Sample introduction methodologies for high performance spectrometries |
| Autor: | Morzan, Ezequiel Martín |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Química, Física de Los Materiales, Medioambiente y Energía (INQUIMAE)
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| Publicación en la Web: | 2016-05-19 |
| Fecha de defensa: | 2015-12-16 |
| Fecha en portada: | 2015 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Inorgánica, Química Analítica y Química Física |
| Director: | Tudino, Mabel Beatriz; Fernández, Facundo M. |
| Consejero: | Battaglini, Fernando |
| Jurado: | Erra Balsells, Rosa; Slep, Leonardo D.; Martínez, Luis D. |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | ESPECTROMETRIA ATOMICA; AEROSOL TERMICO; CELDA DE ATOMIZACION; ESPECTROMETRIA DE MASAS; ANALISIS DIRECTO EN TIEMPO REAL (DART); GENERACION DE IMAGENES MOLECULARESATOMIC SPECTROMETRY; THERMOSPRAY; ATOMIZATION FURNACE; MASS SPECTROMETRY; DIRECT ANALYSIS IN REAL TIME (DART); AMBIENT IONIZATION; MOLECULAR IMAGING |
| Tema: | química/química física
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| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5882_Morzan |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n5882_Morzan.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n5882_Morzan |
| Ubicación: | Dep.QUI 005882 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Morzan, Ezequiel Martín. (2015). Métodos de introducción de muestras para espectrometrías de alta performance. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5882_Morzan |
Resumen:
En las espectrometrías atómicas y de masas se requiere que el analito se encuentre enestado gaseoso para su análisis. Pero, en la mayoría de los casos, las muestras se encuentran enestado sólido o en solución. De esta manera, los mecanismos que habilitan el cambio de fase delanalito requieren un cuidadoso estudio de modo tal de hacerlos eficientes. Así, los cambios defase se transforman en el paso crítico en las valoraciones analíticas llevadas a cabo con estosespectrómetros ya que influencian de manera sustantiva las cifras de mérito del métodoparticular. Es por ello que los desarrollos de nuevos sistemas de transferencia de materia a fasegaseosa podrían ofrecer ventajas por sobre las técnicas convencionales tales como, laoptimización de cifras de mérito características de la técnica y la factibilidad de muestreolocalizado en el caso de problemas sólidos. En lo que respecta a la espectrometría atómica, se presenta un novedoso sistema deintroducción total de muestra por generación de aerosol térmico dentro de una celda deatomización calentada por llama conocido por sus siglas en ingles “TS-FFAAS” (thermosprayflame furnace atomic absorption spectrometry). Con el objetivo último de que el desempeño analíticodel “thermospray” pueda superar al de la absorción atómica convencional con llama e incluso laatomización electrotérmica, así como que sea capaz de extender su aplicación a analitos pocovolátiles, se han realizado diversos estudios teóricos y experimentales en el marco del presentatesis. Los experimentos se han centrado en el estudio de las variables operativas que permiten laoptimización de la señal analítica, entre ellos: material de la celda de atomización y modificaciónde su superficie interna, dimensiones de la celda, temperatura alcanzable y su distribución (axialy radial), caudal de transporte de muestra y su naturaleza (uso de solventes orgánicos), cantidadde muestra inyectada, estequiometría de la llama de combustión que calefacciona la celda (entorno redox), influencia de otros parámetros físicoquímicos, etc. En base a los resultados sediscutirán los posibles mecanismos de atomización/desolvatación que permitan explicar lavariación de sensibilidad observada para analitos de diferente volatilidad. Se presentan tambiénestudios teóricos que permiten explicar la generación de señal analítica así como su tamaño yforma. Se discuten los resultados obtenidos para la determinación de analitos de distintavolatilidad en muestras reales, lo que permite evaluar las bondades de la técnica en el análisiselemental de rutina. Por otra parte, se mostrará el desarrollo de un novedoso sistema de introducción demuestras para espectrometría de masas que permite el muestreo localizado de sólidos desuperficies irregulares habilitando la generación de imágenes químicas de topologías no planas. Además, se presentará la posibilidad de correlacionar fragmentos provenientes de una mismasustancia en una mezcla compleja a través de la introducción dinámica de la muestra en mediodel flujo de un plasma de helio caliente.
Abstract:
It is well known that mass and atomic spectrometries require the analytes ingaseosus form for enabling its determination. But mostly, samples are solids or liquids. Consequently, the mechanisms that allow the change of phase of the analyte need to bestudied carefully as they are critical at the moment of optimizing the figures of merit of agiven analytical procedure. In this way, new systems for mass transfer could offeradvantages with respect to other classical methodologies such as, improvement of figuresof merit and localized sampling of solid problems. For atomic spectrometry, a new system of total sample introduction by means ofthermospray production inside a flame furnace is employed. The approach is known asthermospray flame furnace atomic absorption spectrometry (TS-FFAAS). In this thesis,several experimental and theoretical studies have been performed with the aim of testing TS as a method able to exceed the analytical performance of flame atomic absorptionspectrometry and probably electrothermal, and also to broaden its applications to analytesof low volatility. Experiments have been focused on the operational variables that allow theimprovement of the analytical signal, amongst them: furnace material, changes of thematerial in the internal surface of the furnace, furnace volume, temperature of the furnace (axial, radial), carrier flow rate, nature of the carrier (organic solvents), sample volume,flame stoichiometry (redox environment), influence of other physicochemical parameters,etc. In the light of the results, some explanation on the differences in sensitivity observedfor analytes of different volatility will be given by assessing probable mechanisms ofdesolvation/atomization inside the furnace. Theoretical studies are also presented in order to explain the generation of theanalytical signal as well as its shape and size. Obtained results for the determination ofdifferent analytes in real samples are shown and evaluated in terms of the goodness of TSFFAASfor routine elemental analysis. Additionally, the development of a new system for sample introduction in massspectrometry will be shown. It allows the focalized sampling of solids with irregularsurfaces and enables the generation of chemical images of non planar topology. Moreover,the possibility of correlating mass fragments of a given compound in a complex mixturethrough the dynamic introduction of a sample flowing in a hot helium plasma, will bepresented for the first time.
Citación:
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Morzan, Ezequiel Martín. (2015). Métodos de introducción de muestras para espectrometrías de alta performance. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5882_Morzan
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Morzan, Ezequiel Martín. "Métodos de introducción de muestras para espectrometrías de alta performance". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2015.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5882_Morzan
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