原子吸光分析装置はどのように機能しますか？

原子吸光（AA）は、溶液中の金属を検出するために使用される科学的な試験方法です。 サンプルは非常に小さな液滴に断片化されます（噴霧化されます）。 その後、炎に供給されます。 孤立した金属原子は、特定の波長に事前設定された放射線と相互作用します。 この相互作用は測定され、解釈されます。 原子吸光は、さまざまな原子によって吸収されるさまざまな放射波長を利用します。 この機器は、単純な線が吸収濃度に関連している場合に最も信頼性が高くなります。 アトマイザー/炎およびモノクロメーター機器は、AAデバイスを機能させるための鍵です。 AAの関連変数には、火炎校正と独自の金属ベースの相互作用が含まれます。

量子力学は、放射線が設定された単位（量子）の原子によって吸収および放出されると述べています。 各要素は異なる波長を吸収します。 2つの要素（AとB）が重要であるとしましょう。 エレメントAは450nmで吸収し、Bは470nmで吸収します。 400nmから500nmの放射は、すべての元素の吸収線をカバーします。

分光計が470nmの放射線のわずかな欠如を検出し、450 nmでの欠如を検出しないと仮定します（元の450 nmの放射線はすべて検出器に到達します）。 サンプルは、それに対応して元素Bの濃度が低く、元素Aの濃度がない（または「検出限界未満」）。

直線性は要素によって異なります。 下端では、線形動作はデータの実質的な「ノイズ」によって制限されます。 これは、非常に低い金属濃度が機器の検出限界に達するために発生します。 高い方の端では、元素濃度がより複雑な放射線と原子の相互作用に十分な高さである場合、直線性が崩れます。 イオン化された（帯電した）原子と分子の形成は、非線形の吸収-濃度曲線を与えるように機能します。

アトマイザーとフレームは、金属ベースの分子と錯体を孤立した原子に変換します。 任意の金属が形成する可能性のある複数の分子は、特定のスペクトルをソース金属に一致させることが不可能ではないにしても困難であることを意味します。 フレームとアトマイザーは、それらが持つ可能性のある分子結合を切断することを目的としています。

火炎特性（空燃比、火炎幅、燃料の選択など）とアトマイザー計装の微調整は、それ自体が課題となる可能性があります。

光はサンプルを通過した後、モノクロメータに入ります。 モノクロメータは、波長に応じて光波を分離します。 この分離の目的は、どの波長がどの程度存在するかを分類することです。 受信波長強度は、元の強度に対して測定されます。 波長を比較して、関連する各波長のどれだけがサンプルに吸収されたかを判断します。 モノクロメータは、正確な形状に依存して正しく機能します。 強い振動や急激な温度変化により、モノクロメータが破損する場合があります。

研究対象の元素の特別な光学的および化学的特性が重要です。 たとえば、懸念は、微量の放射性金属原子、または化合物と陰イオン（負に帯電した原子）を形成する傾向に焦点を当てることができます。 これらの要因は両方とも、誤解を招く結果をもたらす可能性があります。 炎の特性も非常に重要です。 これらの特性には、火炎温度、検出器に対する火炎線角度、ガス流量、および一貫した噴霧器機能が含まれます。