اسپکتروسکوپی اتمی

در طیف سنجی اتمی، ترکیب یک عنصر در یک نمونه توسط طیف الکترومغناطیسی یا جرمی آن تعیین می شود. سایر روشهای تحلیلی که تعیین عناصر  را فراهم می کنند شامل جذب اتمی (AA)، انتشار اتمی و طیف سنجی جرمی هستند.

روش جذب اتمی اندازه مقدار نور جذب شده توسط هر اتم را اندازه گیری می کند و نیاز به یک منبع نور (معمولا یک لامپ توخالی کاتدی یا لامپ تخلیه الکتریکی بدون الکترود)، منبع اتم، مونوکروماتور، آشکارساز، الکترونیک و یک نمایشگر داده دارد. به یاد داشته باشید که جذب اتمی با شعله زمان تحلیل شما را کوتاه می کند، اما (graphite furnace AA (GFAA به طور قابل توجهی حساسیت و محدودیت های تشخیص را بهبود می بخشد.

تشخیص چند عنصری همزمان مشخصه ی اسپکتروسکوپی گسیل نوری / اتمی القایی یا ICP-OES/AES است. شما همچنین می توانید محدودیت تشخیص مناسب، حساسیت بالا و خروجی بالا را داشته باشید. آشکارسازهای حالت جامد مبتنی بر CCD نیز باعث افزایش انعطاف پذیری می شود.

تکنیک های اضافی OES شامل تکنیک ساده و سریع اسپکتروسکوپی فروشکست القایی لیزری (LIBS) است که محدودیت آشکارسازی پایینی دارد و تقریبا به آماده سازی نمونه نیازمند نیست. همچنین تکنیک high-spectral-range arc/spark OES برای آنالیز عنصری سریع نمونه های فلزی مناسب است.

 

اسپکتروسکوپی نشری قوس و جرقه

اسپکتروسکوپی نشری قوس و جرقه (به عنوان اسپکترومترهای جرقه ای نیز نامیده می شود) نمونه های فلزی را از طریق استفاده از یک قوس الکتریکی یا جرقه آنالیز می کند و با تحریک کردن آنالیت به گشیل نور، حضور و غلظت عناصر در آنها را با امضاهای طول موجی مشخصی آشکار می سازد. اسپکترومتر جرقه قوس یک ابزار کنترل کیفیت ضروری در صنایع ریخته گری و فولاد است. اسپکترومتر جرقه قوس دامنه طیفی تا ۷۸۰ نانومتر را فراهم می کند و کوتاه ترین زمان تجزیه آن کمتر از ۱۰ ثانیه است. این اسپکترومترها دارای پیکربندی های نوری متنوعی نظیر اپتیک میدان تخت و سیستمهای Paschen-Runge را شامل می شوند که خروجی طیفی را از طریق دوربین CCD یا سنسورهای دیجیتال-آنالوگ هیبریدی ارائه می دهند.

اسپکتروسکوپی نشری قوس و جرقه | شرکت اینفورتکس

اسپکتروسکوپی نشری قوس و جرقه

 

اسپکتروسکوپی جذب اتمی

اسپکتروسکوپی جذب اتمی، غلظت عناصر را در یک نمونه مایع بر اساس انرژی جذب شده از طول موج های مشخص نور (معمولا ۱۹۰ تا ۹۰۰ نانومتر) آنالیز می کند. اسپکتروفتومتر جذب اتمی معمولا شامل یک شعله سوزاننده برای اتمیزه کردن نمونه (بیشتر از یک لامپ کاتد توخالی)، یک مونوکروماتور و یک آشکارساز فوتونی است. بسته به مدل، برخی از اسپکترومترهای جذب اتمی با یک برجک یا سوپاپ لامپ ثابت که می توانند چندین لامپ (تا هشت) را برای کاهش فاصله بین نمونه ها و یا اجازه تجزیه و تحلیل های پیوسته فراهم کنند، مجهز شده اند.

حساسیت معمول برای یک طیف سنج جذب اتمی با استفاده از شعله سوزاننده در حدود چند قسمت در میلیون است. برای تجزیه و تحلیل ردیابی، یک کوره گرافیتی می تواند به جای یک شعله سوزاننده جهت افزایش حساسیت (به چند قسمت در میلیارد) استفاده می شود. اسپکتروفتومتر جذب اتمی در بسیاری از صنایع از جمله تست زیست محیطی، تجزیه و تحلیل فلز، تولید نیمه هادی ها، تولید نفت و شیمیائی و دارویی استفاده می شود.

اسپکترومتر جذب اتمی محصول شرکت اجیلنت | اینفورتکس

اسپکترومتر جذب اتمی محصول شرکت اجیلنت

 

اسپکتروسکوپی تخلیه الکتریکی

اسپکترومتر تخلیه الکتریکی از یک فرآیند کم فشار برای کندوپاش یک ماده از سطح یک نمونه با استفاده از گازی مانند آرگون استفاده می کند. اتم ها در این ماده کنده شده  نوری را گسیل می کنند که می تواند با استفاده از تکنیک های اسپکترومتری تجزیه و تحلیل شود. این نوع تجزیه و تحلیل برای مطالعه ترکیب مواد بدون تغییر شیمیایی نمونه مورد تحلیل مفید است. این همچنین نیاز به گام های آماده سازی طولانی برای نمونه هارا برطرف می کند. اسپکترومترهای تخلیه الکتریکی مخصوصا برای توانایی آنها در انجام تحلیل های سریع روی فیلم ها و پوشش ها مفید هستند.

اسپکترومتر تخلیه الکتریکی محصول شرکت هوریبا | اینفورتکس

اسپکترومتر تخلیه الکتریکی محصول شرکت هوریبا

 

اسپکتروسکوپی پلاسمای جفت شده القایی

اسپکترومتر پلاسمای جفت شده القایی یک ابزار برای تشخیص و ردیابی فلزات در محلول است که در آن یک نمونه مایع به پلاسمای گاز آرگون محاط شده در یک میدان مغناطیسی قوی تزریق می شود. عناصر در نمونه، تحریک می شوند و الکترون ها وقتی که به حالت زمینه می رسند، انرژی را در طول موج مشخصی گسیل می کنند. سپس نور خروجی توسط طیف سنج نوری اندازه گیری می شود. این روش که به نام اسپکترومتری گسیل اتمی پلاسمای جفت شده القایی (ICP-AES) و یا اسپکترومتر گسیل نوری جفت شده القایی (ICP-OES) شناخته می شود تکنیکی حساس برای مشخصه یابی و اندازه گیری کیفی عناصر در نمونه است.

دستگاه ICP-OES محصول شرکت اجیلنت | شرکت اینفورتکس

دستگاه ICP-OES محصول شرکت اجیلنت

 

اسپکتروسکوپی فروشکست القایی لیزری

در روش طیف‌سنجی (بیناب نمایی) فروشکست القایی لیزری (LIBS) با متمرکز کردن پالس لیزری روی ماده نمونه مجهول، حجم کوچکی از آن به شکل پلاسمای تابشی بسیار داغ که ناپایدار است، کنده می‌شود. نور گسیلی به وسیله یک طیف‌سنج به مؤلفه‌های طول موجی تجزیه شده و توسط آشکارساز ثبت می‌شود. با پردازش طول موج‌های ثبت شده، می‌توان به اطلاعاتی در مورد مقدار و نوع عناصر موجود در نمونه پی برد.

دستگاه فروشکست القایی لیزری شرکت هیتاچی | شرکت اینفورتکس

دستگاه فروشکست القایی لیزری پرتابل شرکت هیتاچی

 

چگونه یک سیستم اسپکتروسکوپی اتمی انتخاب کنیم؟

انتخاب صحیح یک سیستم اسپکتروسکوپی اتمی می تواند دشوار باشد، زیرا اثربخشی تکنیک های مختلف در آزمایشگاه می تواند همپوشانی داشته باشد. بهترین راه برای محدود کردن گزینه های شما این است که دقیقا به چیزی که نیاز دارید نگاه کنید: آیا معیار اصلی شما سرعت عمل، اعتبار نتایج یا محدوده تحلیلی وسیع است؟ چند چیز در ذهن داشته باشید:
۱) اطمینان حاصل کنید که محدودیت های تشخیص این دستگاه برای آزمایشگاه شما مناسب است.
۲)تهیه ی ابزارها برای اسپکتروسکوپی جذب اتمی شعله ای و GFAA معمولا هزینه کمتری نسبت به ICE-OESهای چند منظوره دارد، زیرا معمولا ابزارهایی با پیچیدگی کمتری هستند.

 

مطلب پیشنهادی: اندازه گیری آرسنیک در برنج با طیف سنج جذب اتمی