La absorción atómica (AA) es un método de prueba científico utilizado para detectar metales en solución. La muestra se fragmenta en gotas muy pequeñas (atomizadas). Luego se alimenta a una llama. Los átomos de metal aislados interactúan con la radiación que ha sido preestablecida en ciertas longitudes de onda. Esta interacción se mide e interpreta. La absorción atómica explota diferentes longitudes de onda de radiación absorbidas por diferentes átomos. El instrumento es más confiable cuando una línea simple relaciona absorción-concentración. Los instrumentos de atomizador / llama y monocromador son clave para que el dispositivo AA funcione. Las variables relevantes de AA incluyen la calibración de la llama y las interacciones únicas basadas en metales.
Líneas de absorción discretas
La mecánica cuántica establece que la radiación es absorbida y emitida por átomos en unidades determinadas (cuantos). Cada elemento absorbe diferentes longitudes de onda. Digamos que dos elementos (A y B) son de interés. El elemento A absorbe a 450 nm, B a 470 nm. La radiación de 400 nm a 500 nm cubriría las líneas de absorción de todos los elementos.
Suponga que el espectrómetro detecta una ligera ausencia de radiación de 470 nm y ninguna ausencia a 450 nm (toda la radiación original de 450 nm llega a los detectores). La muestra tendría una concentración correspondientemente pequeña para el elemento B y ninguna concentración (o "por debajo del límite de detección") para el elemento A.
Linealidad concentración-absorción
La linealidad varía con el elemento. En el extremo inferior, el comportamiento lineal está limitado por un "ruido" sustancial en los datos. Esto sucede porque las concentraciones de metales muy bajas alcanzan el límite de detección del instrumento. En el extremo superior, la linealidad se rompe si la concentración del elemento es lo suficientemente alta para una interacción más complicada entre radiación y átomo. Los átomos ionizados (cargados) y la formación de moléculas funcionan para dar una curva de absorción-concentración no lineal.
Atomizador y llama
El atomizador y la llama convierten moléculas y complejos a base de metal en átomos aislados. Las múltiples moléculas que podría formar cualquier metal significan que hacer coincidir un espectro particular con el metal de origen es difícil, si no imposible. La llama y el atomizador están destinados a romper los enlaces moleculares que puedan tener.
El ajuste fino de las características de la llama (relación combustible / aire, ancho de la llama, elección del combustible, etc.) y la instrumentación del atomizador puede ser un desafío en sí mismo.
Monocromador
La luz entra en el monocromador después de atravesar la muestra. El monocromador separa las ondas de luz según la longitud de onda. El propósito de esta separación es determinar qué longitudes de onda están presentes y en qué medida. La intensidad de la longitud de onda recibida se mide frente a la intensidad original. Las longitudes de onda se comparan para determinar qué cantidad de cada longitud de onda relevante fue absorbida por la muestra. El monocromador se basa en una geometría precisa para funcionar correctamente. Las vibraciones fuertes o los cambios bruscos de temperatura pueden hacer que un monocromador se rompa.
Variables relevantes
Son importantes las propiedades ópticas y químicas especiales de los elementos en estudio. Por ejemplo, la preocupación podría centrarse en trazas de átomos de metales radiactivos o en la tendencia a formar compuestos y aniones (átomos cargados negativamente). Ambos factores pueden dar resultados engañosos. Las propiedades de la llama también son muy importantes. Estas características incluyen la temperatura de la llama, el ángulo de la línea de la llama en relación con el detector, el caudal de gas y la función del atomizador constante.