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.

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.

  • Дял
instagram viewer