Vad är en absorptionsspektrofotometer?
En absorptionsspektrofotometer är ett analytiskt instrument som används för att bestämma mängden av ett element som finns i ett prov. Det förlitar sig på att element absorberar ljus med en viss frekvens inom ljusspektrumet. När en atom är på sitt lägsta energi - eller markläge, kan den absorbera en foton av ljus med en specifik frekvens och hoppa till ett högre energitillstånd med energin från fotonen. Således är det möjligt att detektera elementet i ett prov och bestämma den närvarande mängden genom att mäta mängden ljus med den relevanta frekvensen som absorberas av provet. Denna teknik används ofta i kemi för elementär analys.
De typiska komponenterna i en absorptionsspektrofotometer inkluderar en ljuskälla; en kammare eller cell där provet exponeras för ljuset; en monokromator, som är en anordning som gör att frekvensen av intresse kan väljas och isoleras; och en detektor som mäter ljusets intensitet vid den frekvensen. Eftersom mängden ljus som absorberas vid denna frekvens är proportionellt mot koncentrationen av elementet kan mängden närvarande element beräknas. Uppgifterna kan visas på en skärm och / eller lagras elektroniskt.
Ljuskällan för en absorptionsspektrofotometer avger normalt ljus vid den specifika frekvens som absorberas av elementet för vilket testet genomförs. Eftersom absorptionsfrekvensen för ett element är densamma som dess emissionsfrekvens, kan källan använda det elementet för att producera ljus med den erforderliga frekvensen. Detta kan uppnås genom en elektrisk urladdning i en inert atmosfär med elementet som katod. Normalt krävs olika ljuskällor för att testa för olika element, men i vissa fall används en katod som innehåller flera element för att möjliggöra samtidig test för dessa element.
I den vanligaste typen av absorptionsspektrofotometer omvandlas provet - vanligtvis en lösning - till en aerosol och införs i en het flamma, som omvandlar alla joner av det intressanta elementet till atomer i deras marktillstånd, så att de kommer att absorbera ljus. Vilken typ av flamma som används beror på det intressanta elementet. För många element används en syre-acetylenflamma; Vissa metaller kan emellertid bilda oxider om det finns tillräckligt med syre i lågan. I dessa fall kan en icke-oxiderande låga användas. Andra metoder inkluderar användning av en grafitugn för att värma provet till en hög temperatur och värma provet elektriskt i en tunn kolstång.
Det finns ett brett spektrum av applikationer för absorptionsspektrofotometer. En vanlig tillämpning inom geologi är att fastställa innehållet i olika metaller i ett mineralprov. Inom miljöskyddsområdet kan detta instrument användas för att kontrollera nivåerna av giftiga element i industriellt avloppsvatten, flodvatten och grundvatten eller för att bestämma nivåer av giftiga tungmetaller i fisk. På liknande sätt kan det användas för att kontrollera nivåer av olika element i blodprover - till exempel viktiga element som natrium, kalcium och magnesium, samt toxiska element.