Atomik Absorpsiyon ve Emisyon Spektroskopisi
Atomik spektroskopi, bir numuneyi atomize ederek ve serbest gaz halindeki atomların ışık absorpsiyonunu veya emisyonunu ölçerek element konsantrasyonlarını belirlemektedir.
Tanım
Atomik absorpsiyon ve emisyon spektroskopisi, bir alevde, fırında veya plazmada oluşturulan serbest atomların karakteristik çizgi absorpsiyonu veya emisyonundan bireysel elementleri nicel olarak belirleyen spektrokimyasal yöntemlerdir.
Kapsam
Bu konu, elementel analizin başlıca tekniklerini kapsamaktadır: alev ve grafit fırın atomik absorpsiyonu, indüktif eşleşmiş plazma optik emisyonu dahil olmak üzere alev ve plazma atomik emisyonu ve atomik floresans. Atomizasyon kaynaklarını, oyuk katot lambaları gibi çizgi kaynaklarını, arka plan düzeltme stratejilerini ve atomik yöntemlere özgü spektral ve kimyasal girişimleri ele almaktadır.
Temel sorular
- Bir atomizör, bir numuneyi ölçüm için serbest gaz halindeki atomlara nasıl dönüştürmektedir?
- Absorpsiyon, emisyona ne zaman tercih edilmektedir ve sıcaklık atom popülasyonlarını nasıl değiştirmektedir?
- Hangi spektral, kimyasal ve iyonizasyon girişimleri ortaya çıkmakta ve bunlar nasıl düzeltilmektedir?
- Alev, fırın ve plazma kaynakları arasında dedeksiyon limitleri nasıl karşılaştırılmaktadır?
Temel kuramlar
- Atomik Durumların Boltzmann Popülasyonu
- Uyarılmış ve temel durumdaki atomların oranı Boltzmann dağılımını takip etmekte ve sıcaklıkla birlikte keskin bir şekilde artmaktadır; alev sıcaklıklarında çoğu atom temel durumda kaldığı için, absorpsiyon yöntemleri birçok element için emisyondan genellikle daha hassastır, daha sıcak plazmalar ise emisyonu desteklemektedir.
Mekanizmalar
Sıvı bir numune, bir alevde, elektriksel olarak ısıtılmış bir grafit fırında veya bir argon plazmasında nebülize edilmekte ve atomize edilmekte, böylece serbest atom popülasyonu oluşturulmaktadır. Absorpsiyonda, elemente özgü bir kaynaktan gelen ışık atom bulutundan geçmekte ve bir rezonans çizgisindeki zayıflama konsantrasyonu ölçmektedir. Emisyonda, termal veya elektriksel olarak uyarılmış atomlar gevşemekte ve yoğunluğu konsantrasyonla orantılı olan karakteristik çizgilerde emisyon yapmaktadır. Standartlara karşı kalibrasyon, arka plan düzeltmesi ile sinyali bir element konsantrasyonuna dönüştürmektedir.
Klinik önem
Atomik spektroskopi, çevresel izleme, içme suyu uygunluğu, gıda ve klinik numuneler, jeolojik ve metalurjik analizler ile kurşun ve diğer toksik element taramalarında iz metal tayini için merkezi bir öneme sahiptir.
Tarihçe
Atomik emisyon analizi, Bunsen ve Kirchhoff'un 19. yüzyıl ortalarındaki spektral çalışmalarına dayanmaktadır. Alan Walsh'un 1955'teki atomik absorpsiyon spektrometrisi önerisi, elementel analizi rutin hale getirmiş; Boris L'vov'un grafit fırını ise hassasiyeti büyük ölçüde artırmıştır. 1960'lar-1970'lerde geliştirilen indüktif eşleşmiş plazma, eş zamanlı çok elementli tayini mümkün kılmıştır.
Öne çıkan isimler
- Alan Walsh
- Boris L'vov
- Robert Bunsen
- Gustav Kirchhoff
İlgili konular
Temel eserler
- walsh1955
- skoog2017
- ingle1988
Sıkça sorulan sorular
- Atomik absorpsiyon neden alev emisyonundan genellikle daha düşük dedeksiyon limitlerine sahiptir?
- Tipik alev sıcaklıklarında çoğu atom temel durumda kalmaktadır, bu nedenle emisyon yapmaktan çok absorpsiyon yapmaya hazır daha fazla atom bulunmaktadır, bu da absorpsiyona uyarılması zor elementler için bir hassasiyet avantajı sağlamaktadır.
- İndüktif eşleşmiş plazma, bir aleve göre ne gibi bir avantaj sunmaktadır?
- Plazma çok daha yüksek sıcaklıklara ulaşmakta, refrakter elementleri verimli bir şekilde atomize etmekte ve uyarmakta, kimyasal girişimleri azaltmakta ve birçok elementin geniş bir konsantrasyon aralığında eş zamanlı olarak ölçülmesine olanak tanımaktadır.