Як працює атомно-абсорбційний спектрометр?

Атомне поглинання (АА) - це науковий метод випробувань, який використовується для виявлення металів у розчині. Зразок фрагментований на дуже дрібні краплі (розпилений). Потім він подається у полум’я. Ізольовані атоми металів взаємодіють з випромінюванням, яке було попередньо встановлено на певні довжини хвиль. Ця взаємодія вимірюється та інтерпретується. Атомне поглинання використовує різну довжину хвилі випромінювання, поглинену різними атомами. Прилад є найбільш надійним, коли проста лінія пов’язана з концентрацією поглинання. Прилади для розпилювача / полум'я та монохроматор є ключовими для роботи пристрою AA. Відповідні змінні AA включають калібрування полум'я та унікальні взаємодії на основі металів.

Дискретні лінії поглинання

Квантова механіка стверджує, що випромінювання поглинається і випромінюється атомами в безлічі одиниць (квантів). Кожен елемент поглинає різну довжину хвилі. Скажімо, два елементи (А і В) представляють інтерес. Елемент А поглинає при 450 нм, В при 470 нм. Випромінювання від 400 нм до 500 нм охоплювало б лінії поглинання всіх елементів.

Припустимо, спектрометр виявляє незначну відсутність 470 нм випромінювання і відсутність на 450 нм (все вихідне 450-нм випромінювання потрапляє в детектори). Зразок мав би відповідно малу концентрацію для елемента B і відсутність концентрації (або "нижче межі виявлення") для елемента A.

Лінійність концентрації та поглинання

Лінійність залежить від стихії. На нижньому кінці лінійна поведінка обмежена значним “шумом” у даних. Це відбувається тому, що дуже низькі концентрації металів досягають межі виявлення приладів. На вищому кінці лінійність руйнується, якщо концентрація елемента досить висока для більш складної взаємодії випромінювання-атом. Іонізовані (заряджені) атоми та утворення молекул працюють, щоб отримати нелінійну криву поглинання-концентрації.

Розпилювач та полум'я

Атомайзер і полум'я перетворюють молекули та комплекси на основі металів в ізольовані атоми. Кілька молекул, які може утворити будь-який метал, означає, що узгодження певного спектра з вихідним металом є важким, а то й неможливим. Полум'я та розпилювач призначені для розриву будь-яких молекулярних зв'язків, які вони можуть мати.

Тонка настройка характеристик полум’я (співвідношення паливо / повітря, ширина полум’я, вибір палива тощо) та прилади для розпилювача можуть бути проблемою самі по собі.

Монохроматор

Світло потрапляє в монохроматор після проходження через зразок. Монохроматор розділяє світлові хвилі відповідно до довжини хвилі. Метою цього розділення є розібратися, які довжини хвиль присутні і в якій мірі. Інтенсивність отриманої довжини хвилі вимірюється відносно вихідної інтенсивності. Довжини хвиль порівнюють, щоб визначити, яка частина кожної відповідної довжини хвилі була поглинена зразком. Для правильної роботи монохроматор покладається на точну геометрію. Сильні вібрації або різкі коливання температури можуть призвести до поломки монохроматора.

Відповідні змінні

Важливі особливі оптичні та хімічні властивості елементів, що вивчаються. Наприклад, стурбованість може зосередитись на слідах атомів радіоактивних металів або тенденції до утворення сполук та аніонів (негативно заряджених атомів). Обидва ці фактори можуть дати оманливі результати. Властивості полум’я також дуже важливі. Ці характеристики включають температуру полум'я, кут лінії полум'я відносно детектора, швидкість потоку газу та стабільну функцію розпилювача.

  • Поділитися
instagram viewer