a 2024

Determination of germanium species by hydride generation atomic absorption spectrometry: searching for efficient atomizer

SLOTA, Alexandra; Milan SVOBODA; Gilberto DA SILVA COELHO JUNIOR; Oldřich BENADA; Tomáš MATOUŠEK et al.

Základní údaje

Originální název

Determination of germanium species by hydride generation atomic absorption spectrometry: searching for efficient atomizer

Název česky

Detekce germania pomocí generování hydridů a atomové absorpční spektrometrie: hledání vhodného atomizátoru

Autoři

SLOTA, Alexandra; Milan SVOBODA; Gilberto DA SILVA COELHO JUNIOR; Oldřich BENADA; Tomáš MATOUŠEK; Martina MRKVIČKOVÁ; Nima BOLOUKI; Pavel DVOŘÁK; Krzysztof GREDA; Pawel POHL a Jan KRATZER

Vydání

European Symposium on Analytical Spectrometry, 2024

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Konferenční abstrakt

Obor

10406 Analytical chemistry

Stát vydavatele

Polsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/24:00136516

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

Klíčová slova česky

germanium;atomizace;hydridy;plazma;výboje

Klíčová slova anglicky

germanium;atomization;hydrides;plasma;discharges

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 15. 7. 2024 13:15, doc. Mgr. Pavel Dvořák, Ph.D.

Anotace

V originále

Concentration trends of Ge species in the environment are now in focus as the industrial consumption of Ge as a technology critical element is increasing. This study included three types of hydride atomizers: diffusion flame (DF), multiple microflame quartz tube atomizer (MMQTA), and dielectric barrier discharge (DBD) for Ge species detection by atomic absorption spectrometry (AAS) after hydride generation (HG). The atomization conditions of three volatile Ge species, which encompass germane (GeH4), monomethyl germanium hydride (CH3GeH3) and dimethyl germanium hydride ((CH3)2GeH2), were thoroughly optimized. Comparable sensitivity was observed among Ge species within each atomizer type. However, sensitivity values were extremely low for Ge, when compared with those reached by HG-AAS for other hydride forming elements. As generation efficiency of Ge species was found quantitative by means of ICP-MS, low sensitivity in HG-AAS is caused either by low atomization efficiency or by the rapid decay of free Ge atoms. The atomization processes and the fate of free Ge atoms were studied by several advanced spectrometric techniques including laser induced fluorescence (LIF), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) employing GeH4 as a model species. Spatial distribution of free Ge atoms can be visualized and their absolute concentration quantified by LIF. Free atoms were found only in the central part of the DBD discharge by LIF at a concentration 20 times lower than expected theoretically. The analyte deposited by decay reactions of free atoms at inner surface of the DF atomizer was characterized by SEM and EDS, implying that Ge is deposited as particles containing elemental Ge rather than Ge oxide. The deposited fraction was also quantified by leaching experiments with ICP-MS detection being around 80% in DBD and MMQTA and below 10% in DF. The results indicate fast decay of free Ge atoms. Another type of hydride atomizer based on a plasma sustained between two tip-shaped rod electrodes in a quartz tube without a dielectric barrier was optimized for atomization of Ge species. The potential of HG-AAS to determine Ge species and mechanism of their atomization in flame and plasma atomizers will be discussed.

Česky

Studium atomizace hydridu germania v různých atomizátorech za účelem nalezení efektivního atomizátoru pro spojení generování hydridu Ge a atomové absorpční spektroskopie.

Návaznosti

GF23-05974K, projekt VaV
Název: Všestranné plazmové zdroje a pokročilé přístupy ke zpracování signálu jako nové koncepty ve stopové prvkové analýze a atomové spektrometrii
Investor: Grantová agentura ČR, Všestranné plazmové zdroje a pokročilé přístupy ke zpracování signálu jako nové koncepty ve stopové prvkové analýze a atomové spektrometrii, Lead agentura
LM2023039, projekt VaV
Název: Centrum výzkumu a vývoje plazmatu a nanotechnologických povrchových úprav
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, R&D centre for plasma and nanotechnology surface modifications