Co je atomová emisní spektroskopie?
Atomová emisní spektroskopie (AES) je analytická technika, která měří energii atomů ve vzorku. Ústředním bodem této metody je přidání energie do vzorku, aby se zjistilo, co se stane s atomy, které již jsou přítomny. Jednotlivé prvky produkují mírně odlišné světelné energetické paprsky poté, co další energie dočasně mění atom. Čtenářská část atomového emisního spektroskopického stroje rozpoznává světelnou energii pocházející ze vzorku a počítačová část stroje vypočítá koncentrace jednotlivých prvků ve vzorku z vlnové délky příchozího světla.
Každý prvek na světě, na jeho nejjednodušší, je jediný atom, ačkoli mnoho z nich se vyskytuje v přírodě, když se více atomů uvízl dohromady nebo v kombinaci s jinými prvky. Atomy jsou malé částice, které obvykle mají malé částice nazývané protony a neutrony uvíznuté dohromady v centrálním jádru známém jako jádro. Ještě menší částice nazývané elektrony zakroužkují jádro nepřetržitě.
ElecTroni se pohybují specifickým způsobem kolem jádra. Podobně jako hula obruče různých průměrů se elektrony krouží pouze ve specifických průměrech, s některými v menším průměru orbitály a některé na větších orbitálech. Užitečně pro atomovou emisní spektroskopii však může každý elektron skočit do vyššího orbitálu, pokud je přítomna dostatek energie prostředí.
Vzorky pro analýzu AES často obsahují například směsi prvků a sloučenin, jako je půda. Stroj atomové emisní spektroskopie však může číst pouze jednotlivé atomy. Proto, když analytik připraví vzorek pro testování AES, musí rozdělit všechny složené molekuly na volné atomy. Analytik obvykle změní vzorek na aerosol přidáním energie ze zdrojů, jako jsou pece, lasery nebo jiskry.
Extra energie ze zdroje, který rozbije vzorek, je také energie, která působí na ELECTRONS ve vzorkových prvcích. S extra energií vyskočí elektrony do vyšších orbitálů. Když se po rozptylu energie upadnou, energie, kterou uložili ze zdroje, emituje jako lehké fotony. Fotony jsou jako malé pakety energie.
Každý stroj spektroskopie má detektor, který rozpoznává přítomnost energie a předává tyto informace do počítačového programu, který převádí surová data na jasnější popisy. V případě stroje AES detektor čte přítomnost a intenzitu jednotlivých fotonů. Intenzita se týká vlnové délky světla a každý prvek přítomný ve vzorku má výrazné pole fotonů, které by způsobily specifické hodnoty vlnových délek. Z fotonů proto stroj může zjistit, které prvky a kolik z nich jsou přítomny v jednotlivém vzorku.
Další metodou analýzy elementárního složení vzorků je atomová absorpční spektroskopie (AAS.) Toto funguje na stejných principech aS AES, ale namísto čtení emitovaného světla z narušeného vzorku, stroj čte množství světelné energie, kterou vzorek absorbuje jako indikaci typu a množství elektronů ve vzorku. AAS je vhodný pro vzorky plynu.