Di Stan Aberdeen Aggiornato il 24 marzo 2022
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L'assorbimento atomico (AA) è un metodo di test scientifico utilizzato per rilevare i metalli in soluzione. Il campione viene frammentato in gocce molto piccole (atomizzate). Viene quindi alimentato su una fiamma. Gli atomi metallici isolati interagiscono con la radiazione che è stata preimpostata su determinate lunghezze d'onda. Questa interazione viene misurata e interpretata. L'assorbimento atomico sfrutta diverse lunghezze d'onda della radiazione assorbite da atomi diversi. Lo strumento è più affidabile quando una semplice linea mette in relazione assorbimento-concentrazione. Gli strumenti atomizzatore/fiamma e monocromatore sono fondamentali per far funzionare il dispositivo AA. Le variabili rilevanti dell'AA includono la calibrazione della fiamma e le interazioni uniche basate sui metalli.
La meccanica quantistica afferma che la radiazione viene assorbita ed emessa dagli atomi in unità fisse (quanti). Ogni elemento assorbe diverse lunghezze d'onda. Diciamo che due elementi (A e B) sono interessanti. L'elemento A assorbe a 450 nm, B a 470 nm. La radiazione da 400 nm a 500 nm coprirebbe le linee di assorbimento di tutti gli elementi.
Supponiamo che lo spettrometro rilevi una leggera assenza di radiazione a 470 nm e nessuna assenza a 450 nm (tutta la radiazione originale a 450 nm arriva ai rilevatori). Il campione avrebbe una concentrazione corrispondentemente piccola per l'elemento B e nessuna concentrazione (o "sotto il limite di rilevamento") per l'elemento A.
La linearità varia con l'elemento. All'estremità inferiore, il comportamento lineare è limitato da un sostanziale "rumore" nei dati. Ciò accade perché concentrazioni di metalli molto basse raggiungono il limite di rilevamento dello strumento. All'estremità superiore, la linearità viene meno se la concentrazione dell'elemento è sufficientemente elevata per un'interazione radiazione-atomo più complicata. Gli atomi ionizzati (carichi) e la formazione delle molecole lavorano per fornire una curva di assorbimento-concentrazione non lineare.
L'atomizzatore e la fiamma convertono le molecole e i complessi a base metallica in atomi isolati. Le molteplici molecole che qualsiasi metallo potrebbe formare significano che abbinare un particolare spettro al metallo di origine è difficile, se non impossibile. La fiamma e l'atomizzatore hanno lo scopo di rompere eventuali legami molecolari che potrebbero avere.
La regolazione fine delle caratteristiche della fiamma (rapporto carburante/aria, larghezza della fiamma, scelta del carburante, ecc.) e della strumentazione dell'atomizzatore può essere di per sé una sfida.
La luce entra nel monocromatore dopo aver attraversato il campione. Il monocromatore separa le onde luminose in base alla lunghezza d'onda. Lo scopo di questa separazione è quello di individuare quali lunghezze d'onda sono presenti e in quale misura. L'intensità della lunghezza d'onda ricevuta viene misurata rispetto all'intensità originale. Le lunghezze d'onda vengono confrontate per determinare la quantità di ciascuna lunghezza d'onda rilevante assorbita dal campione. Il monocromatore si basa su una geometria precisa per funzionare correttamente. Forti vibrazioni o sbalzi improvvisi di temperatura possono causare la rottura del monocromatore.
Le proprietà ottiche e chimiche speciali degli elementi studiati sono importanti. Ad esempio, la preoccupazione potrebbe concentrarsi sulle tracce di atomi di metalli radioattivi o sulla tendenza a formare composti e anioni (atomi con carica negativa). Entrambi questi fattori possono dare risultati fuorvianti. Anche le proprietà della fiamma sono molto importanti. Queste caratteristiche includono la temperatura della fiamma, l'angolo della linea di fiamma rispetto al rilevatore, la portata del gas e la funzione coerente dell'atomizzatore.
