Hva er et absorpsjonsspektrofotometer?

Et absorpsjonsspektrofotometer er et analytisk instrument som brukes til å bestemme mengden av et element som er til stede i en prøve. Det er avhengig av at elementer vil absorbere lys med en bestemt frekvens i lysspekteret. Når et atom har sin laveste energi - eller bakkestatus, kan det absorbere et foton av lys med en spesifikk frekvens og hoppe til en høyere energitilstand ved å bruke energien fra fotonet. Det er således mulig å oppdage elementet i en prøve og bestemme mengden som er til stede, ved å måle lysmengden med den aktuelle frekvensen som blir absorbert av prøven. Denne teknikken er mye brukt i kjemi for elementæranalyse.

De typiske komponentene i et absorpsjonsspektrofotometer inkluderer en lyskilde; et kammer eller celle hvor prøven er utsatt for lyset; en monokromator, som er en innretning som lar frekvensen av interesse velges og isoleres; og en detektor som måler lysets intensitet ved den frekvensen. Siden mengden lys absorbert ved denne frekvens er proporsjonalt med konsentrasjonen av elementet, kan mengden av elementet som er til stede beregnes. Dataene kan vises på en skjerm og / eller lagres elektronisk.

Lyskilden for et absorpsjonsspektrofotometer avgir normalt lys med den spesifikke frekvensen som er absorbert av elementet som testen utføres for. Siden absorpsjonsfrekvensen til et element er den samme som utslippsfrekvensen, kan kilden bruke dette elementet til å produsere lys med den nødvendige frekvensen. Dette kan oppnås ved en elektrisk utladning i en inert atmosfære, ved å bruke elementet som katode. Normalt kreves det forskjellige lyskilder for å teste for forskjellige elementer, men i noen tilfeller brukes en katode som inneholder flere elementer, for å tillate samtidig testing av disse elementene.

I den mest brukte typen absorpsjonsspektrofotometer blir prøven - vanligvis en løsning - omdannet til en aerosol og introdusert i en varm flamme, som konverterer alle ioner av elementet av interesse til atomer i deres grunntilstand, slik at de vil absorbere lys. Hvilken type flamme som brukes avhenger av det interessante elementet. For mange elementer brukes en oksygen-acetylenflamme; Noen metaller kan imidlertid danne oksider hvis det er tilstrekkelig oksygen i flammen. I disse tilfellene kan en ikke-oksiderende flamme brukes. Andre metoder inkluderer bruk av en grafittovn for å varme prøven til en høy temperatur og oppvarme prøven elektrisk i en tynn karbonstang.

Det finnes et bredt spekter av bruksområder for absorpsjonsspektrofotometer. En vanlig anvendelse i geologi er å etablere innholdet av forskjellige metaller i en mineralprøve. Innen miljøvern kan dette instrumentet brukes til å sjekke nivåer av giftige elementer i industrielt avløpsvann, elvevann og grunnvann eller for å bestemme nivåer av giftige tungmetaller i fisk. Tilsvarende kan den brukes til å sjekke nivåer av forskjellige elementer i blodprøver - for eksempel essensielle elementer som natrium, kalsium og magnesium, samt giftige elementer.