Detekce těžkých kovů v kapalinách metodou spektrometrie laserem buzeného plazmatu

Abstract

Diplomová práca sa zaoberá použitím spektrometrie laserom budenej plazmy (LIBS) na detekciu stopových množstiev ťažkých kovov, medi a olova, vo vodných roztokoch pentahydrátu síranu meďnatého a trihydrátu ethanoátu olovnatého. Práca porovnáva výsledky získané pomocou jednopulznej a dvojpulznej techniky. Teoretická časť práce je venovaná problematike ťažkých kovov a možnosti ich detekcie, uvádza základný princíp techniky LIBS a jej modifikáciu určenú na analýzu kvapalín. Experimentálna časť popisuje konkrétne študované vzorky a použitú aparatúru, dvojpulznú techniku a spôsob analýzy spektier. Model pohyblivého optického prierazu, ktorý má teoreticky predpovedať optimálne hodnoty niektorých parametrov experimentu, je stručne vysvetlený v časti Optimalizácia. Tento model bol otestovaný, no výsledky experimentov ho nepotvrdili. Ďalej je v experimentálnej časti popísaný postup a výsledky optimalizácie všetkých kľúčových parametrov meraní a získania detekčných limitov pomocou kalibračných kriviek.

The diploma thesis deals with the use of laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) for detection of heavy metals traces, copper and lead, in aqueous solution of copper(II) sulphate pentahydrate and lead(II) ethanoate trihydrate. Results obtained by using single and double-pulse LIBS are compared. The theoretical section focuses on the issue of heavy metals and detection possibilities, describes the fundamental principle of LIBS technique and its modification for liquid analysis. The experimental section describes analyzed samples, the experimental apparatus, double-pulse technique, and method of spectral analysis. The moving breakdown model, which theoretically predicts optimal values of some experimental parameters, is explained briefly in section Optimalizácia. This model has been tested, however the results of experiments did not prove the theory. Furthermore, the experimental section reports the process and results of the optimization of all key measurement parameters and obtaining limits of detection from calibration curves.