L'assorbimento atomico (AA) è un metodo di test scientifico utilizzato per rilevare i metalli in soluzione. Il campione viene frammentato in gocce molto piccole (atomizzate). Viene quindi alimentato in una fiamma. Gli atomi di metallo isolati interagiscono con la radiazione che è stata preimpostata su determinate lunghezze d'onda. Questa interazione viene misurata e interpretata. L'assorbimento atomico sfrutta differenti lunghezze d'onda di radiazione assorbite da differenti atomi. Lo strumento è più affidabile quando una semplice linea riguarda assorbimento-concentrazione. Gli strumenti atomizzatore/fiamma e monocromatore sono fondamentali per far funzionare il dispositivo AA. Le variabili rilevanti di AA includono la calibrazione della fiamma e interazioni uniche basate sul metallo.
Linee di assorbimento discrete
La meccanica quantistica afferma che la radiazione viene assorbita ed emessa dagli atomi in unità stabilite (quanti). Ogni elemento assorbe diverse lunghezze d'onda. Diciamo che due elementi (A e B) sono di interesse. L'elemento A assorbe a 450 nm, B a 470 nm. La radiazione da 400 nm a 500 nm coprirebbe le linee di assorbimento di tutti gli elementi.
Supponiamo che lo spettrometro rilevi una leggera assenza di radiazione a 470 nm e nessuna assenza a 450 nm (tutta la radiazione originale a 450 nm arriva ai rivelatori). Il campione avrebbe una concentrazione corrispondentemente piccola per l'elemento B e nessuna concentrazione (o "al di sotto del limite di rilevamento") per l'elemento A.
Linearità concentrazione-assorbimento
La linearità varia con l'elemento. All'estremità inferiore, il comportamento lineare è limitato dal "rumore" sostanziale nei dati. Ciò accade perché concentrazioni di metalli molto basse raggiungono il limite di rilevamento dello strumento. All'estremità superiore, la linearità si interrompe se la concentrazione degli elementi è sufficientemente alta per un'interazione radiazione-atomo più complicata. Gli atomi ionizzati (caricati) e la formazione di molecole lavorano per dare una curva di assorbimento-concentrazione non lineare.
Atomizzatore e Fiamma
L'atomizzatore e la fiamma convertono molecole e complessi a base di metallo in atomi isolati. Le molteplici molecole che qualsiasi metallo potrebbe formare significa che abbinare un particolare spettro al metallo di origine è difficile, se non impossibile. La fiamma e l'atomizzatore hanno lo scopo di rompere eventuali legami molecolari che potrebbero avere.
La messa a punto delle caratteristiche della fiamma (rapporto carburante/aria, ampiezza della fiamma, scelta del carburante, ecc.) e la strumentazione dell'atomizzatore possono essere di per sé una sfida.
Monocromatore
La luce entra nel monocromatore dopo aver attraversato il campione. Il monocromatore separa le onde luminose in base alla lunghezza d'onda. Lo scopo di questa separazione è individuare quali lunghezze d'onda sono presenti e in che misura. L'intensità della lunghezza d'onda ricevuta viene misurata rispetto all'intensità originale. Le lunghezze d'onda vengono confrontate per determinare quanta di ciascuna lunghezza d'onda rilevante è stata assorbita dal campione. Il monocromatore si basa su una geometria precisa per funzionare correttamente. Forti vibrazioni o sbalzi di temperatura improvvisi possono causare la rottura di un monocromatore.
Variabili rilevanti
Le proprietà ottiche e chimiche speciali degli elementi studiati sono importanti. Ad esempio, la preoccupazione potrebbe concentrarsi sulle tracce di atomi di metalli radioattivi o sulla tendenza a formare composti e anioni (atomi con carica negativa). Entrambi questi fattori possono dare risultati fuorvianti. Anche le proprietà della fiamma sono molto importanti. Queste caratteristiche includono la temperatura della fiamma, l'angolo della linea di fiamma rispetto al rivelatore, la portata del gas e la funzione dell'atomizzatore coerente.