Hvad er et absorptionsspektrofotometer?
Et absorptionsspektrofotometer er et analytisk instrument, der bruges til at bestemme mængden af et element, der er til stede i en prøve. Det er afhængig af det faktum, at elementer vil absorbere lys ved en bestemt frekvens inden for lysspektret. Når et atom er på sin laveste energi - eller jord - tilstand, kan det absorbere en foton af lys med en specifik frekvens og hoppe til en højere energitilstand ved hjælp af energien fra fotonen. Det er således muligt at detektere elementet i en prøve og bestemme det tilstedeværende beløb ved at måle mængden af lys af den relevante frekvens, der absorberes af prøven. Denne teknik er vidt brugt i kemi til elementær analyse.
De typiske komponenter i et absorptionsspektrofotometer inkluderer en lyskilde; et kammer eller celle, hvor prøven udsættes for lyset; en monokromator, som er en enhed, der gør det muligt at vælge hyppigheden af interesse og isoleret; og en detektor, der måler lysets intensitet ved detfrekvens. Da mængden af lys, der absorberes ved denne frekvens, er proportional med koncentrationen af elementet, kan mængden af det tilstedeværende element beregnes. Dataene kan vises på en skærm og/eller lagret elektronisk.
Lyskilden til et absorptionsspektrofotometer udsender normalt lys ved den specifikke frekvens, der er absorberet af det element, som testen udføres for. Da absorptionsfrekvensen af et element er den samme som dets emissionsfrekvens, kan kilden bruge dette element til at producere lys af den krævede frekvens. Dette kan opnås ved en elektrisk udladning i en inert atmosfære ved hjælp af elementet som katode. Normalt kræves forskellige lyskilder for at teste for forskellige elementer, men i nogle tilfælde bruges en katode, der indeholder flere elementer, for at tillade samtidig test for disse elementer.
i den mest anvendte typeaf absorptionsspektrofotometer omdannes prøven - normalt en opløsning - til en aerosol og introduceres til en varm flamme, der konverterer alle ioner af elementet af interesse i atomer i deres jordtilstand, så de vil absorbere lys. Den anvendte type flamme afhænger af elementet af interesse. For mange elementer anvendes en ilt-acetylenflamme; Imidlertid kan nogle metaller danne oxider, hvis der er tilstrækkelig ilt til stede i flammen. I disse tilfælde kan en ikke-oxiderende flamme bruges. Andre metoder inkluderer anvendelse af en grafitovn til opvarmning af prøven til en høj temperatur og opvarmning af prøven elektrisk i en tynd kulstofstang.
Der er en lang række anvendelser til absorptionsspektrofotometer. En almindelig anvendelse i geologi er at etablere indholdet af forskellige metaller i en mineralprøve. Inden for miljøbeskyttelse kan dette instrument bruges til at kontrollere niveauer af giftige elementer i industrielt spildevand, flodvand og jord WAter eller for at bestemme niveauer af giftige tungmetaller hos fisk. Tilsvarende kan det bruges til at kontrollere niveauer af forskellige elementer i blodprøver - for eksempel væsentlige elementer som natrium, calcium og magnesium samt giftige elementer.