Contenu
- Lignes d'absorption discrètes
- Linéarité concentration-absorption
- Atomiseur et flamme
- Monochromateur
- Variables pertinentes
L'absorption atomique (AA) est une méthode d'essai scientifique utilisée pour détecter les métaux en solution. L'échantillon est fragmenté en très petites gouttes (atomisées). Il est ensuite introduit dans une flamme. Les atomes de métal isolés interagissent avec un rayonnement prédéfini à certaines longueurs d'onde. Cette interaction est mesurée et interprétée. L'absorption atomique exploite différentes longueurs d'onde de rayonnement absorbées par différents atomes. L'instrument est le plus fiable lorsqu'un simple trait concerne la concentration d'absorption. Les instruments atomiseur / flamme et monochromateur sont essentiels au bon fonctionnement du dispositif AA. Les variables pertinentes de AA comprennent l'étalonnage de la flamme et les interactions uniques à base de métal.
Lignes d'absorption discrètes
La mécanique quantique stipule que le rayonnement est absorbé et émis par les atomes en unités définies (quanta). Chaque élément absorbe différentes longueurs d'onde. Disons que deux éléments (A et B) présentent un intérêt. L'élément A absorbe à 450 nm, B à 470 nm.Un rayonnement de 400 nm à 500 nm couvrirait les raies d’absorption de tous les éléments.
Supposons que le spectromètre détecte une légère absence de rayonnement à 470 nm et aucune absence à 450 nm (la totalité du rayonnement initial à 450 nm parvient aux détecteurs). L'échantillon aurait une concentration correspondante faible pour l'élément B et aucune concentration (ou "inférieure à la limite de détection") pour l'élément A.
Linéarité concentration-absorption
La linéarité varie avec l'élément. À l'extrémité inférieure, le comportement linéaire est limité par un «bruit» important dans les données. Cela est dû au fait que de très faibles concentrations de métaux atteignent la limite de détection des instruments. À l'extrémité supérieure, la linéarité s'effondre si la concentration en éléments est suffisamment élevée pour permettre une interaction plus complexe rayonnement-atome. La formation d'atomes et de molécules ionisés (chargés) permet d'obtenir une courbe non linéaire d'absorption-concentration.
Atomiseur et flamme
L'atomiseur et la flamme convertissent les molécules et les complexes à base de métaux en atomes isolés. Les multiples molécules que tout métal pourrait former signifient qu'il est difficile, voire impossible, de faire correspondre un spectre au métal source. La flamme et l'atomiseur sont destinés à rompre les liaisons moléculaires qu'ils pourraient avoir.
Le réglage précis des caractéristiques de la flamme (rapport combustible / air, largeur de la flamme, choix du combustible, etc.) et l'instrumentation de l'atomiseur peuvent être un défi en soi.
Monochromateur
La lumière pénètre dans le monochromateur après avoir traversé l'échantillon. Le monochromateur sépare les ondes lumineuses en fonction de la longueur d'onde. Le but de cette séparation est de déterminer quelles longueurs d’onde sont présentes et dans quelle mesure. L'intensité de la longueur d'onde reçue est mesurée par rapport à l'intensité d'origine. Les longueurs d'onde sont comparées pour déterminer quelle quantité de chaque longueur d'onde pertinente a été absorbée par l'échantillon. Le monochromateur s'appuie sur une géométrie précise pour fonctionner correctement. De fortes vibrations ou de brusques changements de température peuvent provoquer la rupture d’un monochromateur.
Variables pertinentes
Les propriétés optiques et chimiques spéciales des éléments à l'étude sont importantes. Par exemple, on pourrait s’inquiéter des traces d’atomes de métaux radioactifs ou de la tendance à former des composés et des anions (atomes chargés négativement). Ces deux facteurs peuvent donner des résultats trompeurs. Les propriétés de la flamme sont également très importantes. Ces caractéristiques comprennent la température de la flamme, l'angle de la ligne de flamme par rapport au détecteur, le débit de gaz et la fonction de pulvérisation constante.