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Tecnologia

 

Princípio de medição

Os nossos aparelhos de medição de mercúrio funcionam com base na espectrometria de absorção atómica (AAS).

Este método é simultaneamente muito sensível e extremamente seletivo para Hg, com provas dadas há décadas e utilizado em todo o mundo. Através de melhorias e otimizações constantes, os nossos instrumentos garantem o máximo desempenho analítico. Os limites de deteção, a repetibilidade e a precisão das medições foram aumentados ao máximo. Graças às fontes de gás de calibração desenvolvidas por nós, conseguimos garantir um controlo de qualidade fiável.

Absorção Atómica

Princípio da Absorção Atómica

As pequenas bolas violeta representam fotões de luz emitidos por uma fonte UV e passam de forma axial através da célula de medição. Alguns são inicialmente absorvidos pelos átomos de mercúrio (vermelho forte). Depois de um período de tempo extremamente curto, são novamente emitidos e em todas as direções. Desta forma, o feixe de luz original é atenuado.

O princípio de medição dos nossos instrumentos de medição é a absorção atómica. Neste caso, uma célula de medição envia um feixe de luz UV com um comprimento de onda extremamente preciso. Se existirem átomos de Hg na célula de medição, "engolem" uma parte da luz UV e recai menos luz sobre o detetor. Esta atenuação do feixe de luz original é determinada com exatidão, e serve de medida para a concentração de mercúrio.

A absorção de luz pelos átomos de gás foi estudada em 1859 por Bunsen e Kirchhof em Heidelberg. Só muito mais tarde, em 1952, é que Alan Walsh desenvolveu a espectrometria de absorção atómica como método de medição, utilizando uma chama para atomizar o analito.

Esboço de um espectrómetro de absorção atómica com chama, tal como concebido pelo Sir Alan Walsh

Devido às propriedades físico-químicas especiais do mercúrio, não é possível determinar a sua presença com a espectrometria de absorção atómica de chama com uma sensibilidade suficiente. Em 1963, Poluektov, Vitkun e Zelyukova propuseram medir mercúrio à temperatura ambiente e sem evaporação anterior (espectroscopia de absorção atómica a vapor frio, CVAAS).

 

Estrutura dos nossos detetores

A concentração de mercúrio é medida com um comprimento de onda de 253,7 nm numa célula ótica de 230 mm de comprimento e totalmente feita de vidro de quartzo sintético.

Mercury Instruments

Diagrama de detetor (AAS )

 

Ao contrário do processo de fluorescência atómica ocasionalmente propagado, o método de absorção atómica que utilizamos não está sujeito ao chamado efeito de quenching e também não precisa de nenhum gás portador especial.

Todos os nossos analisadores de mercúrio utilizam uma lâmpada de baixa pressão de Hg (EDL) sem elétrodos e reguladas a alta frequência como fonte de radiação UV. Esta lâmpada emite linhas de emissões com bandas extremamente estreitas, que cobrem os átomos de HG no analito com as linhas de absorção. Isto minimiza as absorções não específicas.

De modo a compensar drifts da lâmpada, aplicamos o método de feixe de referência nos nossos analisadores.

Vantagens das lâmpadas sem elétrodos em relação
a lâmpadas de Hg de baixa pressão convencionais

EDL
  • Vida útil muito superior
  • Estabilidade de brilho

Os elétrodos nas lâmpadas de vapor de mercúrio limitam a vida útil por vários motivos:

  • O metal dos elétrodos evapora-se e escurece a lâmpada,
    diminuindo a capacidade de iluminação e aumentando
    a temperatura da lâmpada.
  • Isto pode provocar o aparecimento dos chamados
    "hot spots" no filamento, que aceleram a evaporação
    e queimam assim o filamento.
  • O selo de vidro e metal que é necessário para fixar os elétrodos enfraquece a parede do balão da lâmpada. Isto pode provocar uma perda de gás e a destruição da lâmpada.

O banco ótico: "The Soul of the Machine"

Em conjunto, a unidade de iluminação com a lâmpada UV (EDL), a célula ótica e o detetor UV formam o banco ótico: "The Soul of the Machine". Está presente em todos os nossos aparelhos de medição.

The soul of the machine

A armadilha de ouro (GoldTrap): "The Heart of Gold"

Pré-concentração de mercúrio com uma Gold Trap

Os átomos vermelhos de mercúrio são seletivamente capturados na superfície da gold trap, enquanto que as restantes moléculas de gás da amostra (esferas azuis) passam pelo dispositivo de medição desobstruído. Depois de uma curta fase de amostragem, a válvula muda da amostra para o ar livre e a gold trap é imediatamente aquecida. O mercúrio libertado é encaminhado através da célula de medição, onde a sua massa é quantitativamente determinada pela absorção atómica (consultar acima). Este método também é designado por técnica de fusão, visto que o mercúrio se funde na superfície dourada.

De modo a aumentar a sensibilidade e eliminar qualquer interferência, utilizamos uma armadilha de ouro (GoldTrap) em alguns dos nossos instrumentos. É aqui que, durante uma fase de recolha, o mercúrio do gás de amostra é adsorvido e enriquecido, sendo depois libertado instantaneamente numa fase de aquecimento muito rápida. Isto permite realizar medições na área de traços extrema e determinar com exatidão a presença de mercúrio em amostras com uma composição matricial difícil.

GoldTrap

 

"Heart & Soul"

Um coração e uma alma: concebidos especialmente, o GoldTrap e o banco ótico formam os requisitos básicos para a qualidade e precisão de medição dos nossos analisadores de sucesso, que determinam a presença de mercúrio na área de traços e ultratraços.