Wat is vlamemissiespectroscopie?
Vlamemissiespectroscopie is een chemische analysetechniek die afhankelijk is van het kijken naar de uitgestraalde energie wanneer geëxciteerde atomen terugkeren naar een grondtoestand. Atomen geassocieerd met verschillende elementen hebben hun eigen verschillende spectrale signaturen die kunnen worden geïdentificeerd met een zeer gevoelige detector. Deze methode voor materiaalanalyse is destructief van aard, maar kan belangrijke informatie verschaffen over de componenten van een onbekend monster van een verbinding of oplossing.
De eerste stap is aerosolisatie van het monster. Om dit te bereiken, kan een fijne spray van het monstermateriaal door een vlam worden gepompt, waar de hitte de atomen exciteert, waardoor ze terugvallen naar een grondtoestand. Dit veroorzaakt energieverlies en een karakteristieke energie-uitstoot. Een detector neemt de golflengten van het uitgestraalde licht op en registreert dit ten behoeve van de operator. Deze informatie kan digitaal worden afgedrukt en bewaard in een bestand.
Sommige verbindingen hebben zeer karakteristieke handtekeningen die zichtbaar kunnen zijn met het blote oog bij vlamemissiespectroscopie, vooral als het monster groot is. In plaats van aerosolisatie, vereisen sommige testmethoden dat de technicus een klein monster in een houder plaatst die in de vlam kan worden geplaatst, wat een zeer merkbare emissie zal veroorzaken. Koper brandt bijvoorbeeld heldergroen tot blauw, afhankelijk van welke onzuiverheden aanwezig zijn. Hoogleraren in de scheikunde kunnen dergelijke herkenbare verbindingen gebruiken in demonstraties in de klas om studenten te laten zien hoe het proces werkt en om de gevarieerde spectrale emissies van verschillende elementen te illustreren.
Verschillen tussen andere verbindingen kunnen subtieler zijn, vooral wanneer meerdere elementen in een monster aanwezig zijn. Het vlamemissiespectroscopieproces vergroot de emissie en stelt de operator in staat om deze op zijn gemak te beoordelen en te vergelijken met bekende monsters. Mensen kunnen zoeken naar specifieke lichtbanden die een teken kunnen zijn van de aanwezigheid van bepaalde elementen. Geautomatiseerde computersystemen kunnen deze match ook zelf uitvoeren en een lijst met mogelijke kandidaten terugsturen naar de gebruiker.
Grafieken van vlamemissiespectroscopie resultaten zijn beschikbaar om te vergelijken met monsters die worden geanalyseerd. Deze kunnen ook worden gebruikt voor apparatuurkalibratie. Om te kalibreren neemt de technicus een bekend monster en onderwerpt het aan het proces, waarbij het eindresultaat wordt vergeleken met de grafiek. Als de emissies niet overeenkomen, is er mogelijk iets mis met de apparatuur. Het vlamemissiespectroscopietoestel heeft mogelijk onderhoud, reiniging of ander werk nodig om correct te werken en geldige resultaten voor de gebruiker te retourneren.