Как работи атомно-абсорбционният спектрометър?

Атомната абсорбция (AA) е научен метод за тестване, използван за откриване на метали в разтвор. Пробата се фрагментира на много малки капки (пулверизирана). След това се подава в пламък. Изолираните метални атоми взаимодействат с радиацията, която е предварително зададена на определени дължини на вълната. Това взаимодействие се измерва и интерпретира. Атомното поглъщане използва различни дължини на вълната на излъчване, погълнати от различни атоми. Инструментът е най-надежден, когато обикновена линия се свързва с концентрацията на абсорбция. Инструментите за пулверизатор / пламък и монохроматор са ключови за работата на устройството AA. Съответните променливи на AA включват калибриране на пламъка и уникални взаимодействия на метална основа.

Дискретни абсорбционни линии

Квантовата механика заявява, че радиацията се абсорбира и излъчва от атоми в определени единици (кванти). Всеки елемент абсорбира различни дължини на вълната. Да приемем, че два елемента (A и B) представляват интерес. Елемент А абсорбира при 450 nm, B при 470 nm. Излъчването от 400 nm до 500 nm ще покрие абсорбционните линии на всички елементи.

instagram story viewer

Да предположим, че спектрометърът открива леко отсъствие на 470 nm лъчение и липса на 450 nm (цялото първоначално 450 nm излъчване достига до детектори). Пробата би имала съответно малка концентрация за елемент В и никаква концентрация (или „под границата на откриване“) за елемент А.

Линейност на концентрацията и абсорбцията

Линейността варира в зависимост от елемента. В долния край линейното поведение е ограничено от значителен „шум“ в данните. Това се случва, защото много ниските метални концентрации достигат границата на откриване на инструмента. В по-горния край линейността се разрушава, ако концентрацията на елемента е достатъчно висока за по-сложно взаимодействие радиация-атом. Йонизираните (заредени) атоми и образуването на молекули работят, за да дадат нелинейна крива на абсорбция-концентрация.

Пулверизатор и пламък

Пулверизаторът и пламъкът превръщат молекули и комплекси на метална основа в изолирани атоми. Множеството молекули, които всеки метал може да образува, означава, че съвпадението на определен спектър с изходния метал е трудно, ако не и невъзможно. Пламъкът и пулверизаторът са предназначени да разкъсат всички молекулни връзки, които могат да имат.

Фино настройването на характеристиките на пламъка (съотношение гориво / въздух, ширината на пламъка, избор на гориво и т.н.) и пулверизаторите могат да бъдат предизвикателство само по себе си.

Монохроматор

Светлината навлиза в монохроматора след преминаване през пробата. Монохроматорът разделя светлинните вълни според дължината на вълната. Целта на това разделяне е да сортира кои дължини на вълните присъстват и до каква степен. Интензитетът на получената дължина на вълната се измерва спрямо първоначалния интензитет. Дължините на вълните се сравняват, за да се определи колко от всяка съответна дължина на вълната е абсорбирана от пробата. Монохроматорът разчита на прецизна геометрия, за да работи правилно. Силните вибрации или внезапните температурни колебания могат да доведат до счупване на монохроматора.

Съответни променливи

Специалните оптични и химични свойства на изследваните елементи са важни. Например загрижеността може да се съсредоточи върху следи от радиоактивни метални атоми или склонност към образуване на съединения и аниони (отрицателно заредени атоми). И двата фактора могат да дадат подвеждащи резултати. Свойствата на пламъка също са много важни. Тези характеристики включват температура на пламъка, ъгъл на линията на пламъка спрямо детектора, дебит на газа и постоянна функция на пулверизатора.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer