Атомная абсорбция (AA) - это научный метод тестирования, используемый для обнаружения металлов в растворах. Образец разбивается на очень мелкие капли (распыляется). Затем его подают в пламя. Изолированные атомы металла взаимодействуют с излучением, для которого задана определенная длина волны. Это взаимодействие измеряется и интерпретируется. В атомной абсорбции используются разные длины волн излучения, поглощаемые разными атомами. Инструмент наиболее надежен, когда простая линия связывает абсорбцию-концентрацию. Инструменты распылителя / пламени и монохроматора являются ключевыми для работы устройства AA. Соответствующие переменные AA включают калибровку пламени и уникальные взаимодействия на основе металлов.
Линии дискретного поглощения
Квантовая механика утверждает, что излучение поглощается и испускается атомами в заданных единицах (квантах). Каждый элемент поглощает волны разной длины. Допустим, интерес представляют два элемента (A и B). Элемент A поглощает на длине волны 450 нм, элемент B - на длине волны 470 нм. Излучение от 400 до 500 нм перекрывает линии поглощения всех элементов.
Предположим, что спектрометр обнаруживает небольшое отсутствие излучения на длине волны 470 нм и отсутствие излучения на длине волны 450 нм (все исходное излучение на длине волны 450 нм попадает в детекторы). Образец должен иметь соответственно небольшую концентрацию для элемента B и не иметь концентрации (или «ниже предела обнаружения») для элемента A.
Линейность концентрации-поглощения
Линейность зависит от элемента. На нижнем уровне линейное поведение ограничивается значительным «шумом» в данных. Это происходит потому, что очень низкие концентрации металлов достигают предела обнаружения прибора. На более высоком уровне линейность нарушается, если концентрация элементов достаточно высока для более сложного взаимодействия излучения с атомом. Ионизированные (заряженные) атомы и образование молекул создают нелинейную кривую поглощения-концентрации.
Распылитель и пламя
Распылитель и пламя превращают молекулы и комплексы на основе металлов в изолированные атомы. Множество молекул, которые может образовать любой металл, означает, что сопоставление определенного спектра с исходным металлом затруднительно, если вообще возможно. Пламя и распылитель предназначены для разрыва любых молекулярных связей, которые у них могут быть.
Точная настройка характеристик пламени (соотношение топливо / воздух, ширина пламени, выбор топлива и т. Д.) И инструментария распылителя сама по себе может стать проблемой.
Монохроматор
Свет попадает в монохроматор после прохождения через образец. Монохроматор разделяет световые волны по длине волны. Цель этого разделения - определить, какие длины волн присутствуют и в какой степени. Полученная длина волны измеряется по сравнению с исходной интенсивностью. Длины волн сравниваются, чтобы определить, какая часть каждой соответствующей длины волны была поглощена образцом. Монохроматор полагается на точную геометрию для правильной работы. Сильные вибрации или резкие колебания температуры могут привести к поломке монохроматора.
Соответствующие переменные
Важны особые оптические и химические свойства изучаемых элементов. Например, беспокойство может быть сосредоточено на следах радиоактивных атомов металлов или склонности к образованию соединений и анионов (отрицательно заряженных атомов). Оба эти фактора могут привести к ошибочным результатам. Свойства пламени также очень важны. Эти характеристики включают температуру пламени, угол линии пламени относительно детектора, расход газа и постоянную функцию распылителя.