परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोमीटर कैसे काम करता है?

परमाणु अवशोषण (AA) एक वैज्ञानिक परीक्षण विधि है जिसका उपयोग विलयन में धातुओं का पता लगाने के लिए किया जाता है। नमूना बहुत छोटी बूंदों (परमाणुकृत) में खंडित है। फिर इसे आग में डाल दिया जाता है। पृथक धातु परमाणु विकिरण के साथ परस्पर क्रिया करते हैं जो कुछ तरंग दैर्ध्य के लिए पूर्व-निर्धारित किया गया है। इस बातचीत को मापा और व्याख्या किया जाता है। परमाणु अवशोषण विभिन्न परमाणुओं द्वारा अवशोषित विभिन्न विकिरण तरंग दैर्ध्य का शोषण करता है। उपकरण सबसे विश्वसनीय होता है जब एक साधारण रेखा अवशोषण-एकाग्रता से संबंधित होती है। एए डिवाइस को काम करने के लिए परमाणु/लौ और मोनोक्रोमेटर यंत्र महत्वपूर्ण हैं। एए के प्रासंगिक चर में लौ अंशांकन और अद्वितीय धातु-आधारित इंटरैक्शन शामिल हैं।

क्वांटम यांत्रिकी का कहना है कि सेट इकाइयों (क्वांटा) में परमाणुओं द्वारा विकिरण को अवशोषित और उत्सर्जित किया जाता है। प्रत्येक तत्व विभिन्न तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है। मान लीजिए कि दो तत्व (ए और बी) रुचि के हैं। तत्व ए ४५० एनएम, बी ४७० एनएम पर अवशोषित करता है। ४०० एनएम से ५०० एनएम तक विकिरण सभी तत्वों की अवशोषण लाइनों को कवर करेगा।

मान लें कि स्पेक्ट्रोमीटर ४७० एनएम विकिरण की थोड़ी अनुपस्थिति का पता लगाता है और ४५० एनएम पर कोई अनुपस्थिति नहीं है (सभी मूल ४५०-एनएम विकिरण डिटेक्टरों को मिलता है)। नमूना में तत्व बी के लिए एक समान रूप से छोटी एकाग्रता होगी और तत्व ए के लिए कोई एकाग्रता (या "पता लगाने की सीमा से नीचे") नहीं होगी।

रैखिकता तत्व के साथ बदलती है। निचले सिरे पर, डेटा में पर्याप्त "शोर" द्वारा रैखिक व्यवहार सीमित होता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि बहुत कम धातु सांद्रता उपकरण का पता लगाने की सीमा तक पहुँच जाती है। उच्च अंत में, रैखिकता टूट जाती है यदि तत्व एकाग्रता अधिक जटिल विकिरण-परमाणु संपर्क के लिए पर्याप्त है। आयनित (आवेशित) परमाणु और अणु निर्माण एक अरेखीय अवशोषण-एकाग्रता वक्र देने का काम करते हैं।

परमाणु और ज्वाला धातु आधारित अणुओं और परिसरों को पृथक परमाणुओं में परिवर्तित करते हैं। कोई भी धातु जो कई अणु बना सकता है, उसका मतलब है कि किसी विशेष स्पेक्ट्रम को स्रोत धातु से मिलाना मुश्किल है, अगर असंभव नहीं है। लौ और एटमाइज़र का उद्देश्य उनके पास मौजूद किसी भी आणविक बंधन को तोड़ना है।

फ़ाइन-ट्यूनिंग फ्लेम विशेषताएँ (ईंधन/वायु अनुपात, लौ की चौड़ाई, ईंधन की पसंद, आदि) और एटमाइज़र इंस्ट्रूमेंटेशन अपने आप में एक चुनौती हो सकती है।

नमूने से गुजरने के बाद प्रकाश मोनोक्रोमेटर में प्रवेश करता है। मोनोक्रोमेटर तरंग दैर्ध्य के अनुसार प्रकाश तरंगों को अलग करता है। इस पृथक्करण का उद्देश्य यह पता लगाना है कि कौन सी तरंग दैर्ध्य मौजूद हैं और किस हद तक। प्राप्त तरंग दैर्ध्य की तीव्रता को मूल तीव्रता के विरुद्ध मापा जाता है। तरंग दैर्ध्य की तुलना यह निर्धारित करने के लिए की जाती है कि प्रत्येक प्रासंगिक तरंग दैर्ध्य का कितना नमूना द्वारा अवशोषित किया गया था। मोनोक्रोमेटर सही ढंग से काम करने के लिए सटीक ज्यामिति पर निर्भर करता है। तेज कंपन या अचानक तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण मोनोक्रोमेटर टूट सकता है।

अध्ययन किए जा रहे तत्वों के विशेष प्रकाशीय और रासायनिक गुण महत्वपूर्ण हैं। उदाहरण के लिए, चिंता रेडियोधर्मी धातु परमाणुओं के निशान, या यौगिकों और आयनों (नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए परमाणु) बनाने की प्रवृत्ति पर केंद्रित हो सकती है। वे दोनों कारक भ्रामक परिणाम दे सकते हैं। ज्वाला गुण भी बहुत महत्वपूर्ण हैं। इन विशेषताओं में लौ तापमान, डिटेक्टर के सापेक्ष लौ-रेखा कोण, गैस प्रवाह दर और लगातार परमाणु कार्य शामिल हैं।