Hvordan virker et atomabsorptionsspektrometer?

Diskrete absorptionslinjer

Kvantemekanik siger, at stråling absorberes og udledes af atomer i sætte enheder (quanta). Hvert element absorberer forskellige bølgelængder. Lad os sige, at to elementer (A og B) er af interesse. Element A absorberer ved 450 nm, B ved 470 nm. Stråling fra 400 nm til 500 nm ville dække alle elementernes absorptionslinjer.

Antag spektrometeret at detektere et lille fravær på 470 nm stråling og intet fravær ved 450 nm (al den oprindelige 450 nm stråling kommer til detektorer ). Prøven ville have en tilsvarende lille koncentration for element B og ingen koncentration (eller "underdetektionsgrænse") for element A.

Koncentrationsabsorption Linearitet

Linearitet varierer med elementet. I den nedre ende er lineær adfærd begrænset af betydelige "støj" i dataene. Dette sker, fordi meget lave metalkoncentrationer når instrumentets detektionsgrænse. I den højere ende brydes lineariteten, hvis elementkoncentrationen er høj nok til mere kompliceret stråling-atom-interaktion. Ioniserede (ladede) atomer og molekyldannelse arbejder for at give en ikke-lineær absorptionskoncentrationskurve.

Atomizer og Flame

Forstøveren og flammen konverterer metalbaserede molekyler og komplekser til isolerede atomer. De multiple molekyler, som ethvert metal kunne danne, betyder, at det er svært, om ikke umuligt at matche et bestemt spektrum til kildemetallet. Flammen og forstøveren er beregnet til at bryde de molekylære bindinger, de måtte have.

Finjusterende flammeegenskaber (brændstof /luftforhold, flammebredde, brændstofvalg osv.) Og forstøvningsinstrument kan være en udfordring i selv.

Monochromator

Lys ind i monokromatoren efter at have passeret prøven. Monokromatoren adskiller lysbølger i henhold til bølgelængde. Formålet med denne adskillelse er at afgrænse hvilke bølgelængder der er til stede og i hvilken udstrækning. Modtaget bølgelængdeintensitet måles mod den oprindelige intensitet. Bølgelængderne sammenlignes for at bestemme, hvor meget af hver relevant bølgelængde der blev absorberet af prøven. Monokromatoren er afhængig af præcis geometri for at fungere korrekt. Sterke vibrationer eller pludselige temperaturgange kan forårsage en monokromator at bryde.

Relevante Variabler

Særlige optiske og kemiske egenskaber ved de undersøgte elementer er vigtige. For eksempel kunne bekymring fokusere på spor af radioaktive metalatomer eller tendens til at danne forbindelser og anioner (negativt ladede atomer). Begge disse faktorer kan give vildledende resultater. Flammeegenskaber er også meget vigtige. Disse egenskaber omfatter flammetemperatur, flamme-vinkel i forhold til detektoren, gasstrømningshastighed og ensartet forstøverfunktion.