Hva er atomutslippspektroskopi?
Atomic Emission Spectroscopy (AES) er en analytisk teknikk som måler energien til atomer i en prøve. Sentralt i denne metoden er tilsetning av energi til en prøve for å se hva som skjer med atomene som allerede er til stede. Individuelle elementer produserer litt forskjellige lysenergi-stråler etter at den ekstra energien midlertidig endrer atomet. Leserdelen av en atomutslippspektroskopimaskin gjenkjenner lysenergi som kommer fra prøven, og datamaskinens del av maskinen beregner konsentrasjonene av individuelle elementer i en prøve fra bølgelengden (e) til det innkommende lyset.
Hvert element i verden, på sitt enkleste, er et enkelt atom, selv om mange forekommer i naturen som flere atomer som henger sammen eller i kombinasjon med andre elementer. Atomer er ørsmå partikler som vanligvis har små partikler som kalles protoner og nøytroner festet sammen i en sentral kjerne kjent som en kjerne. Selv mindre partikler som kalles elektroner sirkler kjernen kontinuerlig.
Elektroner beveger seg rundt kjernen på en spesifikk måte. På lignende måte som hula-bøyler med forskjellige diametre, sirkler elektronene bare i bestemte diametre, med noen i orbitaler med mindre diameter og noen i større orbitaler. Nyttig for atomutslippspektroskopi, kan imidlertid hvert elektron hoppe til en høyere orbital hvis nok miljøenergi er til stede.
Prøver for AES-analyse inneholder ofte blandinger av elementer og forbindelser som for eksempel jord. En atomutslippspektroskopimaskin kan imidlertid bare lese individuelle atomer. Derfor, når en analytiker forbereder en prøve for AES-testing, må han eller hun bryte opp alle sammensatte molekyler til frie atomer. Typisk forvandler analytikeren prøven til en aerosol ved å tilsette energi fra kilder som ovner, lasere eller gnister.
Den ekstra energien fra kilden som bryter opp prøven er også energien som virker på elektronene i prøveelementene. Med den ekstra energien hopper elektronene opp i høyere orbitaler. Når de faller ned igjen etter at energien har spredt seg, avgir energien de hadde lagret fra kilden som lysfotoner. Fotoner er som små energipakker.
Hver spektroskopimaskin har en detektor som gjenkjenner tilstedeværelsen av energi og overfører denne informasjonen til et dataprogram som konverterer rådataene til klarere beskrivelser. Når det gjelder en AES-maskin, leser detektoren tilstedeværelsen og intensiteten til de enkelte fotonene. Intensiteten angår lysbølgelengde, og hvert element som er tilstede i prøven har en særegen rekke fotoner som vil gi spesifikke bølgelengdemålinger. Fra fotonene kan derfor maskinen finne ut hvilke elementer, og hvor mye av hver, som er til stede i en individuell prøve.
En annen metode for analyse av elementersammensetning av prøver er Atomic Absorption Spectroscopy (AAS.) Dette fungerer på samme prinsipper som AES, men i stedet for å lese det utsendte lyset fra en energiprøve, leser maskinen mengden lysenergi som prøven tar opp som en indikasjon på typen og mengden elektroner i prøven. AAS er egnet for gassprøver.