Vad är en flammespektrofotometer?
En flamspektrofotometer, även känd som en atomutsläppspektrofotometer, är en anordning för att mäta ljus när den interagerar med eller släpps ut av atomer för att bestämma kemisk sammansättning av ämnen. Ljusvågor mäts antingen när de absorberas av en atom när den tillför energi till den och skjuter elektroner till ett skal med högre energi, eller så mäts ljus som släpps ut när dessa upphetsade elektroner återgår till ett skal med lägre energi. Spektroskopi kan användas för att bestämma mängden element som finns i väsentligen vilket ämne som helst, men det fungerar bäst för metaller som natrium, kalium och koppar. Detta beror på att metaller lätt kan exciteras till högre energitillstånd med låg temperatur i flamspektrofotometeranalys.
En atomabsorptionsspektrometer fungerar endast med synligt ljus. En flamspektrofotometer kan bombardera en atom med ultraviolett ljus, men om fluorescensspektroskopi används för att också undersöka atomkompositioner. Dessa våglängder av ljus kan direkt korreleras med förändringar i energitillstånd för de yttre skalelektronerna i atomer. Andra typer av spektroskopi, till exempel studier av röntgenutsläpp, används för att undersöka förändringar i energitillstånd för elektroner i de inre energiskalorna i atomstrukturer. Molekylära föreningar har också unika rotationstillstånd bland de atomer som är involverade, vilket leder till spektroskopiutsläpp i mikrovågsbanden för deras studie.
Ljusintensiteten i en flammespektrofotometer är direkt relaterad till hur mycket av ett element som finns i ett prov. Utsläppsfärger, eller spektrallinjer, är tillräckligt distinkta för att element lätt kan skiljas från varandra. Processen som en flamspektrofotometer använder för elementprover anses så exakt att den kan mäta mängder av ett element ner till delar per miljon i ett prov.
Utrustning konstruerad för att göra flamspektrofotometeranalys anses byggd på ganska enkla instrument. Temperaturen som krävs för att åstadkomma atomexcitering är emellertid hög och görs vanligtvis genom att bränna acetylen eller propan till 3 632 ° till 5,432 ° Fahrenheit (2 000 ° till 3 000 ° Celsius). Ljuset som avges från provet förs genom optiska filter för analys. Den är också kanaliserad så att den stöter på en fotomultiplikatordetektor som omvandlar den till en elektrisk signal för att registrera ljusintensitet för mätningar av elementär koncentration.
Spektrofotometrar är utbredda laboratoriemaskiner som används i klinisk forskning eller för att bestämma närvaron av metaller i miljöprover. Deras huvudsakliga nackdel är att de kräver exakt kalibrering mot etablerade prover för att producera pålitliga avläsningar, särskilt med komplicerade provblandningar. Historien om spektroskopiprocessen kan spåras hela vägen tillbaka till Aristophanes undersökning av linsen 423 f.Kr. Det var inte förrän på 1800-talet att den grundläggande lagen för atomabsorption kvantifierades och gjorde det möjligt att bygga maskiner baserade på flamspektrofotometereffekten, som säger att materien absorberar ljus vid samma våglängd som den avger ljus.