Hvad er et absorptionsspektrofotometer?

Et absorptionsspektrofotometer er et analytisk instrument, der bruges til at bestemme mængden af et element, der er til stede i en prøve.Det er afhængig af det faktum, at elementer vil absorbere lys ved en bestemt frekvens inden for lysspektret.Når et atom er på sin laveste energi mdash;eller jord mdash;Stat, det kan absorbere en foton af lys med en specifik frekvens og hoppe til en højere energistilstand ved hjælp af energien fra fotonen.Det er således muligt at detektere elementet i en prøve og bestemme det tilstedeværende beløb ved at måle mængden af lys af den relevante frekvens, der absorberes af prøven.Denne teknik er vidt brugt i kemi til elementær analyse.

De typiske komponenter i et absorptionsspektrofotometer inkluderer en lyskilde;et kammer eller celle, hvor prøven udsættes for lyset;en monokromator, som er en enhed, der gør det muligt at vælge hyppigheden af interesse og isoleret;og en detektor, der måler lysets intensitet ved den frekvens.Da mængden af lys, der absorberes ved denne frekvens, er proportional med koncentrationen af elementet, kan mængden af det tilstedeværende element beregnes.Dataene kan vises på en skærm og/eller lagret elektronisk.

Lyskilden til et absorptionsspektrofotometer udsender normalt lys ved den specifikke frekvens, der absorberes af det element, som testen udføres for.Da absorptionsfrekvensen af et element er den samme som dets emissionsfrekvens, kan kilden bruge dette element til at producere lys af den krævede frekvens.Dette kan opnås ved en elektrisk udladning i en inert atmosfære ved hjælp af elementet som katode.Normalt kræves forskellige lyskilder for at teste for forskellige elementer, men i nogle tilfælde anvendes en katode, der indeholder flere elementer, til at tillade samtidig test for disse elementer.

I den hyppigst anvendte type absorptionsspektrofotometer, prøven mdash;normalt en løsning mdash;omdannes til en aerosol og introduceres til en varm flamme, der konverterer alle ioner af elementet af interesse til atomer i deres jordtilstand, så de vil absorbere lys.Den anvendte type flamme afhænger af elementet af interesse.For mange elementer anvendes en ilt-acetylenflamme;Imidlertid kan nogle metaller danne oxider, hvis der er tilstrækkelig ilt til stede i flammen.I disse tilfælde kan en ikke-oxiderende flamme bruges.Andre metoder inkluderer anvendelse af en grafitovn til opvarmning af prøven til en høj temperatur og opvarmning af prøven elektrisk i en tynd kulstofstang.

Der er en lang række anvendelser til absorptionsspektrofotometer.En almindelig anvendelse i geologi er at etablere indholdet af forskellige metaller i en mineralprøve.Inden for miljøbeskyttelse kan dette instrument bruges til at kontrollere niveauer af giftige elementer i industrielt spildevand, flodvand og grundvand eller til at bestemme niveauer af giftige tungmetaller i fisk.Tilsvarende kan det bruges til at kontrollere niveauer af forskellige elementer i blodprøver og mdash;For eksempel essentielle elementer som natrium, calcium og magnesium samt giftige elementer.