Како ради спектрометар за атомску апсорпцију?

Атомска апсорпција (АА) је научна метода испитивања која се користи за откривање метала у раствору. Узорак је фрагментиран у врло мале капљице (атомизиране). Затим се уноси у пламен. Изоловани атоми метала комуницирају са зрачењем које је унапред подешено на одређене таласне дужине. Ова интеракција се мери и тумачи. Атомска апсорпција користи различите таласне дужине зрачења које апсорбују различити атоми. Инструмент је најпоузданији када се једноставна линија односи на концентрацију апсорпције. Инструменти за распршивач / пламен и монохроматор су кључни за функционисање АА уређаја. Релевантне променљиве АА укључују калибрацију пламена и јединствене интеракције на бази метала.

Дискретне линије апсорпције

Квантна механика наводи да зрачење апсорбују и емитују атоми у скупљеним јединицама (квантима). Сваки елемент упија различите таласне дужине. Рецимо да су два елемента (А и Б) од интереса. Елемент А апсорбује на 450 нм, Б на 470 нм. Зрачење од 400 нм до 500 нм покривало би апсорпционе линије свих елемената.

instagram story viewer

Претпоставимо да спектрометар детектује благо одсуство зрачења од 470 нм и одсуство на 450 нм (све оригинално зрачење од 450 нм долази до детектора). Узорак би имао одговарајуће малу концентрацију за елемент Б и никакву концентрацију (или „испод границе детекције“) за елемент А.

Линеарност концентрације-апсорпције

Линеарност варира од елемента. На доњем крају, линеарно понашање је ограничено значајним „шумом“ у подацима. То се дешава јер врло ниске концентрације метала достижу границу детекције инструмента. На вишем крају, линеарност се прекида ако је концентрација елемента довољно висока за сложенију интеракцију зрачење-атом. Јонизовани (наелектрисани) атоми и формирање молекула дају нелинеарну криву апсорпције-концентрације.

Атомизер и пламен

Атомизер и пламен претварају молекуле и комплексе на бази метала у изоловане атоме. Вишеструки молекули које било који метал може створити значе да је прилагођавање одређеног спектра изворном металу тешко, ако не и немогуће. Пламен и распршивач намењени су разбијању било којих молекуларних веза које могу имати.

Фино подешавање карактеристика пламена (однос горива и ваздуха, ширина пламена, избор горива итд.) И инструментација распршивача могу сами по себи бити изазов.

Монохроматор

Светлост улази у монохроматор након проласка кроз узорак. Монохроматор раздваја таласе светлости према таласној дужини. Сврха овог раздвајања је да се среди које су таласне дужине присутне и у којој мери. Интензитет примљене таласне дужине мери се у односу на првобитни интензитет. Таласне дужине се упоређују како би се утврдило колики је удео апсорбован од сваке релевантне таласне дужине. Монохроматор се за тачан рад ослања на прецизну геометрију. Снажне вибрације или нагле промене температуре могу проузроковати пуцање монохроматора.

Релевантне променљиве

Посебне оптичке и хемијске особине елемената који се проучавају су важни. На пример, брига би се могла усредсредити на трагове атома радиоактивних метала или тенденцију ка стварању једињења и аниона (негативно наелектрисани атоми). Оба ова фактора могу дати обмањујуће резултате. Својства пламена су такође веома важна. Ове карактеристике укључују температуру пламена, угао линије пламена у односу на детектор, брзину протока гаса и доследну функцију распршивача.

Teachs.ru
  • Објави
instagram viewer