Kā darbojas atomu absorbcijas spektrometrs?

Atomu absorbcija (AA) ir zinātniska testēšanas metode, ko izmanto metālu noteikšanai šķīdumā. Paraugs tiek sadalīts ļoti mazos pilienos (atomizēts). Pēc tam to ievada liesmā. Izolēti metāla atomi mijiedarbojas ar starojumu, kas iepriekš ir iestatīts uz noteiktiem viļņu garumiem. Šī mijiedarbība tiek mērīta un interpretēta. Atomu absorbcija izmanto dažādus starojuma viļņu garumus, ko absorbē dažādi atomi. Instruments ir visuzticamākais, ja vienkārša līnija ir saistīta ar absorbcijas koncentrāciju. Atomizer / liesmas un monohromatora instrumenti ir galvenie, lai AA ierīce darbotos. Attiecīgie AA mainīgie ietver liesmas kalibrēšanu un unikālu uz metālu balstītu mijiedarbību.

Diskrētās absorbcijas līnijas

Kvantu mehānika norāda, ka starojumu absorbē un izstaro atomi noteiktās vienībās (kvantos). Katrs elements absorbē dažādus viļņu garumus. Pieņemsim, ka interesē divi elementi (A un B). A elements absorbējas pie 450 nm, B pie 470 nm. Radiācija no 400 nm līdz 500 nm aptvertu visu elementu absorbcijas līnijas.

Pieņemsim, ka spektrometrs atklāj nelielu 470 nm starojuma neesamību un bez trūkuma pie 450 nm (viss sākotnējais 450 nm starojums nonāk detektoros). Paraugam būtu attiecīgi maza B elementa koncentrācija un A elementam nebūtu koncentrācijas (vai "zem noteikšanas robežas").

Koncentrācijas-absorbcijas lineārums

Linearitāte mainās atkarībā no elementa. Apakšējā galā lineāro uzvedību ierobežo būtisks “troksnis” datos. Tas notiek tāpēc, ka ļoti zemas metāla koncentrācijas sasniedz instrumenta noteikšanas robežu. Augstākajā galā linearitāte sadalās, ja elementu koncentrācija ir pietiekami augsta sarežģītākai starojuma un atomu mijiedarbībai. Jonizētie (lādētie) atomi un molekulu veidošanās dod nelineāru absorbcijas-koncentrācijas līkni.

Atomizer un liesma

Atomizators un liesma pārveido uz metāla bāzes molekulas un kompleksus izolētos atomos. Vairākas molekulas, kuras varētu veidot jebkurš metāls, nozīmē, ka noteiktā spektra pielāgošana izejas metālam ir sarežģīta, ja ne neiespējama. Liesma un pulverizators ir paredzēts, lai nojauktu visas molekulārās saites, kādas tām varētu būt.

Liesmas parametru (degvielas / gaisa attiecība, liesmas platums, degvielas izvēle utt.) Precīzi noregulēšana un izsmidzinātāja instrumenti var būt izaicinājums pats par sevi.

Vienkrāsains

Gaisma nokļūst monohromatorā pēc iziešanas caur paraugu. Monohromators atdala gaismas viļņus atbilstoši viļņa garumam. Šīs atdalīšanas mērķis ir sakārtot, kuri viļņu garumi ir un kādā mērā. Saņemto viļņa garuma intensitāti mēra pret sākotnējo intensitāti. Viļņu garumus salīdzina, lai noteiktu, cik lielu daļu no katra attiecīgā viļņa garuma absorbēja paraugs. Lai pareizi darbotos, monohromators balstās uz precīzu ģeometriju. Spēcīgas vibrācijas vai pēkšņas temperatūras svārstības var izraisīt monohromatora plīsumu.

Attiecīgie mainīgie

Svarīgas ir pētāmo elementu īpašās optiskās un ķīmiskās īpašības. Piemēram, bažas varētu koncentrēties uz radioaktīvo metālu atomu pēdām vai tieksmi veidot savienojumus un anjonus (negatīvi lādēti atomi). Abi šie faktori var dot maldinošus rezultātus. Ļoti svarīgas ir arī liesmas īpašības. Šīs īpašības ietver liesmas temperatūru, liesmas līnijas leņķi attiecībā pret detektoru, gāzes plūsmas ātrumu un konsekventu izsmidzinātāja funkciju.

  • Dalīties
instagram viewer