Co je absorpční spektrofotometr?
Absorpční spektrofotometr je analytický přístroj používaný pro stanovení množství prvku přítomného ve vzorku. Spoléhá se na skutečnost, že prvky pohlcují světlo o určité frekvenci ve světelném spektru. Když je atom na nejnižší energetické nebo pozemní úrovni, může absorbovat foton světla se specifickou frekvencí a pomocí energie z fotonu může skočit do vyššího energetického stavu. Je tedy možné detekovat prvek ve vzorku a určit přítomné množství změřením množství světla příslušné frekvence, které je vzorkem absorbováno. Tato technika je široce používána v chemii pro elementární analýzu.
Mezi typické složky absorpčního spektrofotometru patří světelný zdroj; komoru nebo buňku, ve které je vzorek vystaven světlu; monochromátor, což je zařízení, které umožňuje vybrat a izolovat požadovanou frekvenci; a detektor, který měří intenzitu světla při této frekvenci. Protože množství světla absorbovaného při této frekvenci je úměrné koncentraci prvku, lze vypočítat množství přítomného prvku. Data mohou být zobrazena na obrazovce a / nebo uložena elektronicky.
Světelný zdroj pro absorpční spektrofotometr normálně emituje světlo o specifické frekvenci absorbované prvkem, pro který je zkouška prováděna. Protože absorpční frekvence prvku je stejná jako jeho emisní frekvence, zdroj může tento prvek použít k produkci světla o požadované frekvenci. Toho lze dosáhnout elektrickým výbojem v inertní atmosféře, přičemž se jako prvek používá katoda. Normálně se pro testování různých prvků vyžadují různé světelné zdroje, ale v některých případech se používá katoda obsahující několik prvků, aby se umožnilo současné testování těchto prvků.
V nejčastěji používaném typu absorpčního spektrofotometru je vzorek - obvykle roztok - přeměněn na aerosol a zaveden do horkého plamene, který přeměňuje jakékoli ionty prvku zájmu na atomy ve svém základním stavu, takže absorbují světlo. Typ použitého plamene závisí na prvku zájmu. Pro mnoho prvků se používá kyslík-acetylenový plamen; některé kovy však mohou tvořit oxidy, pokud je v plameni přítomno dostatečné množství kyslíku. V těchto případech může být použit neoxidující plamen. Jiné metody zahrnují použití grafitové pece pro ohřátí vzorku na vysokou teplotu a elektrické zahřívání vzorku v tenké uhlíkové tyči.
Pro absorpční spektrofotometr existuje celá řada aplikací. Běžnou aplikací v geologii je stanovení obsahu různých kovů v minerálním vzorku. V oblasti ochrany životního prostředí lze tento nástroj použít ke kontrole hladin toxických prvků v průmyslových odpadních vodách, říčních vodách a podzemních vodách nebo ke stanovení hladin toxických těžkých kovů v rybách. Podobně lze použít ke kontrole hladin různých prvků ve vzorcích krve - například základních prvků, jako je sodík, vápník a hořčík, jakož i toxických prvků.