Co to jest spektrofotometr płomienia?
Spektrofotometr płomieniowy, znany również jako spektrofotometr emisji atomowej, jest urządzeniem do pomiaru światła, które oddziałuje z atomami lub emituje je w celu określenia składu chemicznego substancji. Fale świetlne są mierzone, gdy są absorbowane przez atom, który dodaje mu energii i popycha elektrony do powłoki o wyższej energii, lub mierzy się światło, które jest emitowane, gdy te wzbudzone elektrony wracają do powłoki o niższej energii. Spektroskopia może być stosowana do określania ilości pierwiastków obecnych w zasadniczo każdej substancji, ale najlepiej działa w przypadku metali takich jak sód, potas i miedź. Wynika to z faktu, że metale łatwo wzbudzają się w wyższych stanach energetycznych przy niskiej temperaturze w analizie spektrofotometru płomieniowego.
Spektrometr absorpcji atomowej działa tylko ze światłem widzialnym. Spektrofotometr płomieniowy może jednak bombardować atom światłem ultrafioletowym, jeśli do zbadania składu atomowego zastosowana zostanie również spektroskopia fluorescencyjna. Te długości fali światła mogą być bezpośrednio skorelowane ze zmianami stanów energetycznych elektronów zewnętrznej powłoki w atomach. Inne rodzaje spektroskopii, takie jak badanie emisji promieniowania rentgenowskiego, są wykorzystywane do badania zmian stanów energetycznych elektronów w wewnętrznych powłokach energetycznych struktur atomowych. Związki molekularne mają również unikalne stany rotacyjne wśród zaangażowanych atomów, które do ich badań prowadzą do emisji spektroskopii w pasmach mikrofalowych.
Intensywność światła w spektrofotometrze płomienia jest bezpośrednio związana z ilością pierwiastka w próbce. Kolory emisji lub linie widmowe są na tyle wyraźne, że elementy można łatwo odróżnić od siebie. Proces wykorzystywany przez spektrofotometr płomieniowy do próbek elementarnych jest uważany za tak precyzyjny, że może mierzyć ilości pierwiastka do części na milion w próbce.
Uważa się, że sprzęt zaprojektowany do analizy spektrofotometru płomienia jest zbudowany na dość prostych przyrządach. Temperatura wymagana do wzbudzenia atomowego jest jednak wysoka i zwykle jest wykonywana przez spalanie acetylenu lub propanu do 3632 ° do 5432 ° Fahrenheita (2000 ° do 3000 ° C). Światło emitowane przez próbkę przepuszczane jest przez filtry optyczne w celu analizy. Jest także kierowany tak, że uderza w detektor fotopowielacza, który przekształca go w sygnał elektryczny w celu zarejestrowania natężenia światła w celu pomiaru stężenia pierwiastków.
Spektrofotometry to szeroko rozpowszechnione maszyny laboratoryjne stosowane w badaniach klinicznych lub do oznaczania obecności metali w próbkach środowiskowych. Ich główną wadą jest to, że wymagają one precyzyjnej kalibracji względem ustalonych próbek w celu uzyskania wiarygodnych odczytów, szczególnie w przypadku skomplikowanych mieszanin próbek. Historię procesu spektroskopii można prześledzić aż do badania soczewki przez Arystofanesa w 423 pne. Dopiero w XIX wieku została skwantyfikowana podstawowa zasada absorpcji atomowej, która umożliwiła budowę maszyn opartych na efekcie spektrofotometru płomieniowego, który stwierdza, że materia pochłania światło o tej samej długości fali, co emitowane światło.