Как работает атомно-абсорбционный спектрометр?

Posted on
Автор: Randy Alexander
Дата создания: 24 Апрель 2021
Дата обновления: 2 Июль 2024
Anonim
Атомная спектрометрия. Часть 1. Атомно-абсорбционная спектрометрия
Видео: Атомная спектрометрия. Часть 1. Атомно-абсорбционная спектрометрия

Содержание

Атомная абсорбция (АА) - это научный метод испытаний, используемый для обнаружения металлов в растворе. Образец разбивается на очень маленькие капли (распыляется). Затем он подается в пламя. Изолированные атомы металла взаимодействуют с излучением, для которого предварительно установлены определенные длины волн. Это взаимодействие измеряется и интерпретируется. Атомное поглощение использует различные длины волн излучения, поглощаемые разными атомами. Прибор наиболее надежен, когда простая линия связана с концентрацией поглощения. Инструменты распылителя / пламени и монохроматора являются ключом к работе устройства АА. Соответствующие переменные АА включают калибровку пламени и уникальные взаимодействия на основе металлов.

Дискретные абсорбционные линии

Квантовая механика утверждает, что излучение поглощается и испускается атомами в заданных единицах (квантах). Каждый элемент поглощает волны различной длины. Скажем, два элемента (А и В) представляют интерес. Элемент A поглощает при 450 нм, B при 470 нм.Излучение от 400 до 500 нм будет охватывать линии поглощения всех элементов.

Предположим, что спектрометр обнаруживает небольшое отсутствие излучения 470 нм и отсутствие при 450 нм (все исходное излучение 450 нм попадает в детекторы). Образец будет иметь соответственно небольшую концентрацию для элемента B и не иметь концентрации (или «ниже предела обнаружения») для элемента A.

Концентрация-Поглощение Линейность

Линейность зависит от элемента. На нижнем уровне линейное поведение ограничено значительным «шумом» в данных. Это происходит потому, что очень низкие концентрации металлов достигают предела обнаружения прибора. На более высоком конце линейность нарушается, если концентрация элемента достаточно высока для более сложного взаимодействия излучения с атомом. Ионизированные (заряженные) атомы и образование молекул дают нелинейную кривую поглощения-концентрации.

Распылитель и Пламя

Распылитель и пламя превращают молекулы и комплексы на основе металлов в изолированные атомы. Многочисленные молекулы, которые может образовать любой металл, означают, что сопоставить конкретный спектр с исходным металлом сложно, если не невозможно. Пламя и распылитель предназначены для разрушения любых молекулярных связей, которые они могут иметь.

Точная настройка характеристик пламени (соотношение топливо / воздух, ширина пламени, выбор топлива и т. Д.) И контрольно-измерительные приборы распылителя сами по себе могут стать проблемой.

монохроматор

Свет попадает в монохроматор после прохождения образца. Монохроматор разделяет световые волны в соответствии с длиной волны. Цель этого разделения состоит в том, чтобы разобраться, какие длины волн присутствуют и в какой степени. Полученная интенсивность длины волны измеряется по отношению к исходной интенсивности. Длины волн сравниваются, чтобы определить, сколько из каждой соответствующей длины волны было поглощено образцом. Монохроматор полагается на точную геометрию для правильной работы. Сильные вибрации или резкие перепады температуры могут привести к поломке монохроматора.

Соответствующие переменные

Особые оптические и химические свойства изучаемых элементов имеют важное значение. Например, беспокойство может быть сосредоточено на следах атомов радиоактивного металла или склонности к образованию соединений и анионов (отрицательно заряженных атомов). Оба эти фактора могут дать неверные результаты. Свойства пламени также очень важны. Эти характеристики включают температуру пламени, угол линии пламени относительно детектора, расход газа и постоянную функцию распылителя.