Av Stan Aberdeen Uppdaterad 24 mars 2022
Ryan McVay/Photodisc/Getty Images
Atomabsorption (AA) är en vetenskaplig testmetod som används för att detektera metaller i lösning. Provet fragmenteras till mycket små droppar (atomiserade). Den matas sedan in i en låga. Isolerade metallatomer interagerar med strålning som har förinställts på vissa våglängder. Denna interaktion mäts och tolkas. Atomabsorption utnyttjar olika strålningsvåglängder som absorberas av olika atomer. Instrumentet är mest tillförlitligt när en enkel linje relaterar absorption-koncentration. Atomizer/flamma och monokromatorinstrument är nyckeln till att få AA-enheten att fungera. Relevanta variabler för AA inkluderar flamkalibrering och unika metallbaserade interaktioner.
Kvantmekaniken säger att strålning absorberas och sänds ut av atomer i inställda 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 grundämnens absorptionslinjer.
Antag att spektrometern detekterar en liten frånvaro av 470 nm strålning och ingen frånvaro vid 450 nm (all den ursprungliga 450 nm strålningen kommer till detektorer). Provet skulle ha en motsvarande liten koncentration för element B och ingen koncentration (eller "under detektionsgränsen") för element A.
Linjäriteten varierar med elementet. I den nedre änden begränsas linjärt beteende av betydande "brus" i data. Detta beror på att mycket låga metallkoncentrationer når instrumentdetektionsgränsen. I den högre änden bryts lineariteten om elementkoncentrationen är tillräckligt hög för mer komplicerad strålning-atominteraktion. Joniserade (laddade) atomer och molekylbildning arbetar för att ge en olinjär absorptions-koncentrationskurva.
Finfördelaren och flamman omvandlar metallbaserade molekyler och komplex till isolerade atomer. De många molekylerna som vilken metall som helst kan bilda betyder att matchning av ett visst spektrum till källmetallen är svårt, för att inte säga omöjligt. Lågan och finfördelaren är avsedda att bryta alla molekylära bindningar de kan ha.
Att finjustera flamegenskaper (bränsle/luft-förhållande, flambredd, val av bränsle, etc.) och atomizer-instrumentering kan vara en utmaning i sig.
Ljus kommer in i monokromatorn efter att ha passerat genom provet. Monokromatorn separerar ljusvågor efter våglängd. Syftet med denna separation är att reda ut 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 temperatursvängningar kan få en monokromator att gå sönder.
Särskilda optiska och kemiska egenskaper hos de grundämnen 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 missvisande resultat. Flamegenskaper är också mycket viktiga. Dessa egenskaper inkluderar flamtemperatur, flamlinjevinkel i förhållande till detektorn, gasflödeshastighet och konsekvent finfördelningsfunktion.
