Qu'est-ce qu'un spectrophotomètre d'absorption atomique?
Un spectrophotomètre à absorption atomique est un instrument capable de détecter un élément ou une substance en le vaporisant et en mesurant à quelle partie du spectre il absorbe la lumière. Les mesures sont généralement indiquées par une ligne noire sur une partie particulière du spectre lumineux. L'instrument peut fonctionner à l'aide d'une flamme ou d'un tube de graphite chauffé. Il comprend généralement un tube de lumière cathodique, un prisme ou un filtre optique permettant de sélectionner les longueurs d'onde et un photodétecteur. Un affichage numérique est parfois utilisé pour projeter les résultats des expériences ou un ordinateur peut également être connecté au système.
Lorsqu'un matériau tel qu'un métal est chauffé, il se vaporise. Un faisceau de lumière, placé à une longueur d'onde particulière, traverse la vapeur et le spectrophotomètre d'absorption atomique. L'intensité de la lumière peut changer lorsqu'elle est absorbée par les atomes du matériau. Un tel instrument de spectroscopie peut être utilisé pour détecter les métaux lourds dans l'environnement, comme dans l'eau, le sol ou les roches. Il peut également être utilisé dans les usines de pétrole et de produits chimiques et dans la fabrication de semi-conducteurs.
Dans un spectrophotomètre d'absorption atomique, un brûleur constitué d'une flamme ou d'un tube chauffé vaporise un échantillon, tandis que la lumière passe à travers un tube cathodique. La lumière passe à travers la flamme puis un composant appelé monochromateur. Les objectifs de cette partie agissent généralement comme des prismes pour filtrer une longueur d'onde spécifique et peuvent également filtrer la lumière dispersée qui pourrait gêner la mesure. L'intensité de la lumière peut alors être détectée par un photomultiplicateur. C’était traditionnellement un dispositif semblable à un tube à vide, mais la technologie du XXIe siècle l’a souvent remplacé par des puces et des composants électroniques à semi-conducteurs.
Les instruments modernes de spectrophotomètre à absorption atomique sont souvent contrôlés par un ordinateur doté d'un logiciel spécialisé pouvant fonctionner sur les systèmes d'exploitation courants. Les spectrophotomètres sont généralement extrêmement sensibles aux traces infimes de matériaux. De tels instruments peuvent mesurer la présence de métaux en parties par million, alors que l’incorporation d’un four à graphite peut augmenter la sensibilité aux parties par milliard.
L'utilisation d'un spectrophotomètre à absorption atomique nécessite de savoir lire les résultats d'une expérience. Lors de l'analyse d'un échantillon, les valeurs d'absorbance peuvent être calculées par un logiciel basé sur les lectures spectrales. Celles-ci doivent généralement être comparées aux courbes d'étalonnage générées précédemment. Comparer les résultats à des valeurs connues peut aider à comprendre les résultats du test avec plus de précision. Environ 70 éléments peuvent être directement identifiés avec cet instrument, ainsi que divers matériaux pouvant en contenir n'importe quelle combinaison.