Was ist ein Absorptionsspektrophotometer?
Ein Absorptionsspektrophotometer ist ein analytisches Instrument, das zur Bestimmung der Menge eines in einer Probe vorhandenen Elements verwendet wird. Es beruht auf der Tatsache, dass Elemente Licht in einer bestimmten Frequenz innerhalb des Lichtspektrums absorbieren. Wenn ein Atom in seiner niedrigsten Energie - oder des Grundzustands - ist, kann es ein Lichtphoton mit einer bestimmten Frequenz aufnehmen und mit der Energie des Photons in einen höheren Energiezustand springen. Daher ist es möglich, das Element in einer Probe zu erkennen und die vorhandene Menge zu bestimmen, indem die Menge des Lichts der relevanten Frequenz gemessen wird, die von der Probe absorbiert wird. Diese Technik wird in der Chemie für die Elementaranalyse häufig verwendet.
Die typischen Komponenten eines Absorptionsspektrophotometers umfassen eine Lichtquelle; eine Kammer oder Zelle, in der die Probe dem Licht ausgesetzt ist; ein Monochromator, das ein Gerät ist, das es ermöglicht, die Interesse auszuwählen und zu isolieren; und ein Detektor, der die Intensität des Lichts daran misstFrequenz. Da die in dieser Frequenz absorbierte Lichtmenge proportional zur Konzentration des Elements ist, kann die Menge des vorhandenen Elements berechnet werden. Die Daten können auf einem Bildschirm angezeigt und/oder elektronisch gespeichert werden.
Die Lichtquelle für ein Absorptionsspektrophotometer emittiert normalerweise Licht in der spezifischen Frequenz, die von dem Element absorbiert wird, für das der Test durchgeführt wird. Da die Absorptionsfrequenz eines Elements mit seiner Emissionsfrequenz übereinstimmt, kann die Quelle dieses Element verwenden, um das Licht der erforderlichen Frequenz zu erzeugen. Dies kann durch eine elektrische Entladung in einer inerten Atmosphäre erreicht werden, wobei das Element als Kathode verwendet wird. Normalerweise sind verschiedene Lichtquellen erforderlich, um verschiedene Elemente zu testen, aber in einigen Fällen wird eine Kathode, die mehrere Elemente enthält, verwendet, um gleichzeitige Tests für diese Elemente zu ermöglichen.
im am häufigsten verwendeten TypVon Absorptionsspektrophotometer wird die Probe - normalerweise eine Lösung - in ein Aerosol umgewandelt und in eine heiße Flamme eingeführt, die alle Ionen des Interessenselements in Atome in ihrem Grundzustand umwandelt, damit sie Licht absorbieren. Die Art der verwendeten Flamme hängt vom Interessenselement ab. Für viele Elemente wird eine Sauerstoff-Acetylen-Flamme eingesetzt; Einige Metalle können jedoch Oxide bilden, wenn in der Flamme ausreichend Sauerstoff vorhanden ist. In diesen Fällen kann eine nicht oxidierende Flamme verwendet werden. Andere Methoden sind die Verwendung eines Graphitofens zum Erwärmen der Probe auf eine hohe Temperatur und das Erhitzen der Probe in einem dünnen Kohlenstoffstab.
Es gibt einen weiten Anwendungsbereich für das Absorptionsspektrophotometer. Eine gemeinsame Anwendung in der Geologie ist die Festlegung des Inhalts verschiedener Metalle in einer Mineralprobe. Auf dem Gebiet des Umweltschutzes kann dieses Instrument verwendet werden, um die Werte giftiger Elemente im industriellen Abwasser, in Flusswasser und im Boden WA zu überprüfenter oder um die Spiegel von toxischen Schwermetallen in Fischen zu bestimmen. In ähnlicher Weise kann es verwendet werden, um die Spiegel verschiedener Elemente in Blutproben zu überprüfen - beispielsweise wesentliche Elemente wie Natrium, Calcium und Magnesium sowie giftige Elemente.