O que é espectroscopia de emissão atômica?

A Espectroscopia de Emissão Atômica (AES) é uma técnica analítica que mede a energia dos átomos em uma amostra. O ponto central desse método é a adição de energia a uma amostra para ver o que acontece com os átomos já presentes. Elementos individuais produzem feixes de energia luminosa ligeiramente diferentes depois que a energia extra altera temporariamente o átomo. A parte do leitor de uma máquina de espectroscopia de emissão atômica reconhece a energia luminosa proveniente da amostra e a parte do computador da máquina calcula as concentrações de elementos individuais em uma amostra a partir do (s) comprimento (s) de onda da luz que chega.

Cada elemento do mundo, na sua forma mais simples, é um átomo único, embora muitos ocorram na natureza como múltiplos átomos presos juntos ou em combinação com outros elementos. Os átomos são pequenas partículas que normalmente possuem pequenas partículas chamadas prótons e nêutrons presos em um núcleo central conhecido como núcleo. Mesmo partículas menores chamadas elétrons circulam o núcleo continuamente.

Os elétrons se movem pelo núcleo de uma maneira específica. De maneira semelhante aos bambolês de diâmetros diferentes, os elétrons circulam apenas em diâmetros específicos, alguns em orbitais de menor diâmetro e outros em orbitais maiores. Útil para espectroscopia de emissão atômica, no entanto, cada elétron pode pular para um orbital mais alto se houver energia ambiental suficiente.

Amostras para análise de AES geralmente contêm misturas de elementos e compostos como o solo, por exemplo. Uma máquina de espectroscopia de emissão atômica, no entanto, só pode ler átomos individuais. Portanto, quando um analista prepara uma amostra para o teste de AES, ele ou ela precisa dividir todas as moléculas do composto em átomos livres. Normalmente, o analista transforma a amostra em aerossol adicionando energia de fontes como fornos, lasers ou faíscas.

A energia extra da fonte que interrompe a amostra também é a energia que age nos elétrons nos elementos da amostra. Com a energia extra, os elétrons saltam para orbitais superiores. Quando eles caem depois que a energia se dissipa, a energia que eles armazenaram da fonte emite como fótons de luz. Os fótons são como pequenos pacotes de energia.

Toda máquina de espectroscopia possui um detector que reconhece a presença de energia e passa essas informações para um programa de computador que converte os dados brutos em descrições mais claras. No caso de uma máquina AES, o detector lê a presença e a intensidade dos fótons individuais. A intensidade refere-se ao comprimento de onda da luz, e cada elemento presente na amostra possui uma matriz distinta de fótons que produziriam leituras específicas do comprimento de onda. Portanto, a partir dos fótons, a máquina pode descobrir quais elementos e quanto de cada um estão presentes em uma amostra individual.

Outro método de analisar a composição elementar das amostras é a Espectroscopia de Absorção Atômica (AAS). Isso funciona com os mesmos princípios do AES, mas, em vez de ler a luz emitida por uma amostra energizada, a máquina lê a quantidade de energia luminosa que a amostra absorve como uma indicação do tipo e quantidade de elétrons na amostra. O AAS é adequado para amostras de gás.