Wat is een vlamspectrofotometer?
Een vlamspectrofotometer, ook bekend als een atoomemissiespectrofotometer, is een apparaat voor het meten van licht terwijl het in wisselwerking staat met of wordt uitgezonden door atomen om de chemische samenstelling van stoffen te bepalen. Lichtgolven worden gemeten als ze worden geabsorbeerd door een atoom terwijl het er energie aan toevoegt en elektronen naar een hogere energieschaal duwt, of licht wordt gemeten dat wordt uitgezonden als deze geëxciteerde elektronen terugkeren naar een lagere energieschil. Spectroscopie kan worden gebruikt om de hoeveelheid elementen te bepalen die in vrijwel elke stof aanwezig is, maar het werkt het beste voor metalen zoals natrium, kalium en koper. Dit komt omdat metalen gemakkelijk worden geëxciteerd tot hogere energietoestanden met een lage temperatuur in vlamspectrofotometeranalyse.
Een atoomabsorptiespectrometer werkt alleen met zichtbaar licht. Een vlamspectrofotometer kan een atoom echter bombarderen met ultraviolet licht, als fluorescentiespectroscopie wordt gebruikt om ook atoomsamenstellingen te onderzoeken. Deze golflengten van licht kunnen direct worden gecorreleerd met veranderingen in energietoestanden van de buitenste schilelektronen in atomen. Andere soorten spectroscopie, zoals de studie van röntgenemissies, worden gebruikt om veranderingen in energietoestanden voor elektronen in de binnenste energieschillen van atomaire structuren te onderzoeken. Moleculaire verbindingen hebben ook unieke rotatietoestanden onder de betrokken atomen, die leiden tot spectroscopie-emissies in de microgolfbanden voor hun studie.
De lichtintensiteit in een vlamspectrofotometer is direct gerelateerd aan hoeveel van een element in een monster aanwezig is. Emissiekleuren of spectrale lijnen zijn duidelijk genoeg zodat elementen gemakkelijk van elkaar kunnen worden onderscheiden. Het proces dat een vlamspectrofotometer voor elementaire monsters gebruikt, wordt als zo nauwkeurig beschouwd dat het hoeveelheden van een element tot delen per miljoen in een monster kan meten.
Apparatuur die is ontworpen voor het uitvoeren van vlamspectrofotometer-analyse wordt geacht te zijn gebouwd op vrij eenvoudige instrumenten. De temperatuur die vereist is om atomaire excitatie te verschaffen, is echter hoog en wordt gewoonlijk gedaan door acetyleen of propaan te verbranden tot 3.632 ° tot 5.432 ° Fahrenheit (2.000 ° tot 3.000 ° Celsius). Het door het monster uitgestraalde licht wordt voor analyse door optische filters geleid. Het is ook zo gekanaliseerd dat het in botsing komt met een fotomultiplicator die het omzet in een elektrisch signaal om de lichtintensiteit vast te leggen voor elementaire concentratiemetingen.
Spectrofotometers zijn veel voorkomende laboratoriummachines die worden gebruikt in klinisch onderzoek of om de aanwezigheid van metalen in milieumonsters te bepalen. Hun belangrijkste nadeel is dat ze nauwkeurige kalibratie tegen gevestigde monsters vereisen om betrouwbare metingen te produceren, vooral met gecompliceerde monstermengsels. De geschiedenis van het spectroscopieproces kan worden teruggevoerd op de studie van Aristophanes van de lens in 423 voor Christus. Het was pas in de 19e eeuw dat de basiswet van atoomabsorptie werd gekwantificeerd en het mogelijk maakte om machines te bouwen op basis van het vlamspectrofotometer-effect, dat stelt dat materie licht absorbeert op dezelfde golflengte dat het licht uitzendt.