Hur fungerar en atomabsorptionsspektrometer?

Posted on
Författare: Randy Alexander
Skapelsedatum: 24 April 2021
Uppdatera Datum: 18 November 2024
Anonim
Atomic Absorption Spectroscopy | Introduction & instrumentation
Video: Atomic Absorption Spectroscopy | Introduction & instrumentation

Innehåll

Atomic absorption (AA) är en vetenskaplig testmetod som används för att detektera metaller i lösning. Provet fragmenteras i mycket små droppar (finfördelat). Den matas sedan in i en låga. Isolerade metallatomer interagerar med strålning som har förinställts till vissa våglängder. Denna interaktion mäts och tolkas. Atomabsorption utnyttjar olika strålningsvåglängder som absorberas av olika atomer. Instrumentet är mest pålitligt när en enkel linje avser absorptionskoncentration. Atomizer / flame och monokromatorinstrument är nyckeln till att AA-enheten fungerar. Relevanta variabler av AA inkluderar flamkalibrering och unika metallbaserade interaktioner.

Diskreta absorptionslinjer

Kvantmekanik säger att strålning absorberas och avges av atomer i uppsatta enheter (kvanta). Varje element absorberar olika våglängder. Låt oss säga att två element (A och B) är av intresse. Element A absorberar vid 450 nm, B vid 470 nm.Strålning från 400 nm till 500 nm skulle täcka alla elementens absorptionslinjer.

Antag att spektrometern upptäcker en liten frånvaro av 470 nm strålning och ingen frånvaro vid 450 nm (all den ursprungliga strålningen på 450 nm kommer till detektorer). Provet skulle ha en motsvarande liten koncentration för element B och ingen koncentration (eller "under detektionsgräns") för element A.

Koncentrationsabsorptionslinjäritet

Lineariteten varierar med elementet. I den nedre änden begränsas linjärt beteende av betydande "brus" i data. Detta händer eftersom mycket låga metallkoncentrationer når instrumentdetekteringsgränsen. I den högre änden bryts lineariteten om elementkoncentrationen är tillräckligt hög för mer komplicerad strålning-atominteraktion. Ioniserade (laddade) atomer och molekylbildning bildar en icke-linjär absorptionskoncentrationskurva.

Atomizer och Flame

Förstoftaren och lågan omvandlar metallbaserade molekyler och komplex till isolerade atomer. De multipla molekylerna som vilken metall som helst kan bilda innebär att det är svårt, om inte omöjligt, att matcha ett visst spektrum med källmetallen. Flammen och finfördelaren är avsedda att bryta alla molekylära bindningar de kan ha

Finjusterande flammegenskaper (bränsle / luftförhållande, flambredd, val av bränsle, etc.) och atomiseringsinstrumentation kan vara en utmaning i sig.

monokromator

Ljus kommer in i monokromatorn efter att ha passerat genom provet. Monokromatorn separerar ljusvågor enligt våglängden. Syftet med denna separering är att sortera vilka våglängder som finns och i vilken utsträckning. Mottagen våglängdsintensitet mäts mot den ursprungliga intensiteten. Våglängderna jämförs för att bestämma hur mycket av varje relevant våglängd som absorberades av provet. Monokromatorn förlitar sig på exakt geometri för att fungera korrekt. Starka vibrationer eller plötsliga temperatursvingningar kan leda till att en monokromator går sönder.

Relevanta variabler

Speciella optiska och kemiska egenskaper hos elementen som studeras är viktiga. Till exempel kan oro fokusera på spår av radioaktiva metallatomer, eller tendens att bilda föreningar och anjoner (negativt laddade atomer). Båda dessa faktorer kan ge vilseledande resultat. Flammaegenskaper är också mycket viktiga. Dessa egenskaper inkluderar lågtemperatur, flamlinjevinkel relativt detektorn, gasflödeshastighet och jämn finfördelningsfunktion.