Что такое пламенный спектрофотометр?

Спектрофотометр пламени, также известный как атомно-эмиссионный спектрофотометр, представляет собой устройство для измерения света, когда он взаимодействует с атомами или испускается ими, чтобы определить химический состав веществ. Световые волны измеряются либо по мере того, как они поглощаются атомом, поскольку он добавляет ему энергию и толкает электроны в оболочку с более высокой энергией, либо измеряется свет, излучаемый, когда эти возбужденные электроны возвращаются в оболочку с более низкой энергией. Спектроскопия может использоваться для определения количества элементов, присутствующих практически в любом веществе, но она лучше всего подходит для металлов, таких как натрий, калий и медь. Это связано с тем, что металлы легко возбуждаются в состояния с более высокой энергией при низкой температуре в спектрофотометрическом анализе пламени.

Атомно-абсорбционный спектрометр работает только с видимым светом. Однако пламенный спектрофотометр может бомбардировать атом ультрафиолетовым светом, если использовать флуоресцентную спектроскопию для исследования атомного состава. Эти длины волны света могут быть напрямую связаны с изменениями энергетических состояний электронов внешней оболочки в атомах. Другие типы спектроскопии, такие как исследование рентгеновского излучения, используются для изучения изменений энергетических состояний электронов во внутренних энергетических оболочках атомных структур. Молекулярные соединения также имеют уникальные вращательные состояния среди вовлеченных атомов, что приводит к спектроскопическим излучениям в микроволновых диапазонах для их исследования.

Интенсивность света в пламенном спектрофотометре напрямую связана с тем, сколько элементов существует в образце. Цвета излучения или спектральные линии достаточно различимы, чтобы элементы можно было легко отличить друг от друга. Процесс, который пламенный спектрофотометр использует для элементарных образцов, считается настолько точным, что он может измерять количество элементов до частей на миллион в образце.

Оборудование, предназначенное для анализа пламенного спектрофотометра, считается построенным на довольно простых инструментах. Однако температура, необходимая для возбуждения атомов, высока и обычно достигается путем сжигания ацетилена или пропана до 3632–5432 ° по Фаренгейту (2000–3000 ° по Цельсию). Свет, излучаемый образцом, пропускается через оптические фильтры для анализа. Он также направляется на детектор фотоумножителя, который преобразует его в электрический сигнал для регистрации интенсивности света для измерения концентрации элементов.

Спектрофотометры представляют собой широко распространенные лабораторные приборы, используемые в клинических исследованиях или для определения наличия металлов в пробах окружающей среды. Их главный недостаток заключается в том, что они требуют точной калибровки по установленным образцам для получения надежных показаний, особенно для сложных смесей образцов. История процесса спектроскопии может быть прослежена вплоть до изучения Аристофаном линзы в 423 году до нашей эры. Лишь в 1800-х годах основной закон атомного поглощения был количественно определен и позволил создать машины на основе эффекта спектрофотометра пламени, который утверждает, что вещество поглощает свет на той же длине волны, что и свет.