Cos'è uno spettrofotometro di assorbimento?
Uno spettrofotometro di assorbimento è uno strumento analitico utilizzato per determinare la quantità di un elemento presente in un campione. Si basa sul fatto che gli elementi assorbiranno la luce ad una particolare frequenza all'interno dello spettro della luce. Quando un atomo è alla sua energia più bassa - o a terra -, può assorbire un fotone di luce con una frequenza specifica e saltare in uno stato energetico più elevato usando l'energia del fotone. Pertanto, è possibile rilevare l'elemento in un campione e determinare la quantità presente, misurando la quantità di luce della frequenza rilevante che viene assorbita dal campione. Questa tecnica è ampiamente utilizzata in chimica per l'analisi elementare.
I componenti tipici di uno spettrofotometro di assorbimento includono una sorgente luminosa; una camera o una cella in cui il campione è esposto alla luce; un monocromatore, che è un dispositivo che consente di selezionare e isolare la frequenza di interesse; e un rilevatore che misura l'intensità della luce infrequenza. Poiché la quantità di luce assorbita a questa frequenza è proporzionale alla concentrazione dell'elemento, la quantità dell'elemento presente può essere calcolata. I dati possono essere visualizzati su una schermata e/o memorizzati elettronicamente.
La sorgente luminosa per uno spettrofotometro di assorbimento normalmente emette luce alla frequenza specifica assorbita dall'elemento per il quale viene condotto il test. Poiché la frequenza di assorbimento di un elemento è la stessa della sua frequenza di emissione, la sorgente può utilizzare quell'elemento per produrre luce della frequenza richiesta. Ciò può essere ottenuto da una scarica elettrica in un'atmosfera inerte, usando l'elemento come catodo. Normalmente, sono necessarie diverse fonti di luce per testare diversi elementi, ma in alcuni casi viene utilizzato un catodo contenente diversi elementi, per consentire test simultanei per questi elementi.
nel tipo più frequentemente usatodello spettrofotometro di assorbimento, il campione - di solito una soluzione - viene convertito in un aerosol e introdotto in una fiamma calda, che converte qualsiasi ione dell'elemento di interesse negli atomi nel loro stato fondamentale, in modo che assorbi la luce. Il tipo di fiamma utilizzata dipende dall'elemento di interesse. Per molti elementi, viene impiegata una fiamma di ossigeno-acetilene; Tuttavia, alcuni metalli possono formare ossidi se nella fiamma è sufficiente ossigeno. In questi casi, è possibile utilizzare una fiamma non ossidante. Altri metodi includono l'uso di un forno di grafite per riscaldare il campione ad alta temperatura e riscaldare elettricamente il campione in una sottile biella.
Esistono una vasta gamma di applicazioni per lo spettrofotometro di assorbimento. Un'applicazione comune in geologia sta stabilendo il contenuto di vari metalli in un campione minerale. Nel campo della protezione ambientale, questo strumento può essere utilizzato per controllare i livelli di elementi tossici nell'effluente industriale, nell'acqua del fiume e nel terreno WAter o determinare i livelli di metalli pesanti tossici nei pesci. Allo stesso modo, può essere usato per controllare i livelli di vari elementi nei campioni di sangue, ad esempio elementi essenziali come sodio, calcio e magnesio, nonché elementi tossici.