Was ist ein Atomabsorptionsspektralphotometer?
Ein Atomabsorptionsspektrophotometer ist ein Instrument, das ein Element oder eine Substanz erfassen kann, indem es verdampft und misst, in welchem Teil des Spektrums es Licht absorbiert. Messungen werden typischerweise durch eine schwarze Linie an einem bestimmten Teil des Lichtspektrums angezeigt. Das Instrument kann mit einer Flamme oder einem beheizten Graphitrohr betrieben werden. Es enthält üblicherweise eine Kathodenlichtröhre, ein Prisma oder ein optisches Filter zum Auswählen von Wellenlängen und einen Fotodetektor. Manchmal wird eine digitale Anzeige verwendet, um die Versuchsergebnisse zu projizieren, oder es kann auch ein Computer an das System angeschlossen werden.
Wenn ein Material wie ein Metall erhitzt wird, verdampft es. Ein auf eine bestimmte Wellenlänge eingestellter Lichtstrahl scheint durch den Dampf und das Atomabsorptionsspektrophotometer. Die Intensität des Lichts kann sich ändern, wenn es von Atomen im Material absorbiert wird. Ein solches Spektroskopieinstrument kann verwendet werden, um Schwermetalle in der Umwelt, wie in Wasser, Boden oder Gesteinen, zu detektieren. Es kann auch in Erdöl- und Chemieanlagen sowie in der Halbleiterfertigung eingesetzt werden.
In einem Atomabsorptionsspektrophotometer verdampft ein Brenner, der aus einer Flamme oder einer beheizten Röhre besteht, eine Probe, während Licht durch eine Kathodenröhre gestrahlt wird. Das Licht geht durch die Flamme und dann durch eine Komponente, die als Monochromator bezeichnet wird. Objektive in diesem Bereich fungieren normalerweise als Prismen zum Herausfiltern einer bestimmten Wellenlänge und können auch Streulicht herausfiltern, das die Messung stören könnte. Die Intensität des Lichts kann dann durch einen Fotovervielfacher erfasst werden. Traditionell war dies ein Gerät wie eine Vakuumröhre, aber die Technologie des 21. Jahrhunderts hat es oft durch Mikrochips und Festkörperelektronik ersetzt.
Moderne Atomabsorptionsspektrophotometer werden häufig von einem Computer mit spezieller Software gesteuert, die auf gängigen Betriebssystemen ausgeführt werden kann. Die Spektrophotometer sind im Allgemeinen äußerst empfindlich gegenüber winzigen Materialspuren. Solche Instrumente können das Vorhandensein von Metallen in ppm messen, während der Einbau eines Graphitofens die Empfindlichkeit gegenüber ppm erhöhen kann.
Die Verwendung eines Atomabsorptionsspektrophotometers erfordert Kenntnisse darüber, wie die Ergebnisse eines Experiments abgelesen werden. Wenn eine Probe ausgeführt wird, können die Extinktionswerte auf der Grundlage der spektralen Ablesungen per Software berechnet werden. Diese müssen normalerweise mit zuvor erstellten Kalibrierungskurven verglichen werden. Der Vergleich der Ergebnisse mit bekannten Werten kann dazu beitragen, die Testergebnisse genauer zu verstehen. Ungefähr 70 Elemente können mit diesem Instrument zusammen mit verschiedenen Materialien, die eine beliebige Kombination davon enthalten können, direkt identifiziert werden.