Cos'è la spettroscopia di emissione atomica?

La spettroscopia di emissione atomica (AES) è una tecnica analitica che misura l'energia degli atomi in un campione.Al centro di questo metodo è l'aggiunta di energia a un campione per vedere cosa succede agli atomi già presenti.I singoli elementi producono raggi di energia leggermente diversi dopo che l'energia extra altera temporaneamente l'atomo.La parte del lettore di una macchina per spettroscopia di emissione atomica riconosce l'energia della luce proveniente dal campione e la parte del computer della macchina calcola le concentrazioni di singoli elementi in un campione dalla lunghezza d'onda della luce in arrivo.

Ogni elemento del mondo, nella sua più semplice, è un singolo atomo, sebbene molti si verifichino in natura mentre più atomi si sono bloccati o in combinazione con altri elementi.Gli atomi sono minuscole particelle che in genere hanno piccole particelle chiamate protoni e neutroni uniti in un nucleo centrale noto come nucleo.Anche particelle più piccole chiamate elettroni cerchiano continuamente il nucleo.

Gli elettroni si muovono attorno al nucleo in modo specifico.Allo stesso modo ai cerchi di hula di diversi diametri, gli elettroni circolano solo in diametri specifici, con alcuni in orbitali di diametro più piccoli e alcuni in orbitali più grandi.Utilmente per la spettroscopia di emissione atomica, tuttavia, ogni elettrone può saltare in un orbitale più elevato se è presente un'energia ambientale sufficiente.

I campioni per l'analisi AES contengono spesso miscele di elementi e composti come il suolo, per esempio.Una macchina per spettroscopia di emissione atomica, tuttavia, può leggere solo singoli atomi.Pertanto, quando un analista prepara un campione per i test AES, deve rompere tutte le molecole composte in atomi liberi.In genere, l'analista trasforma il campione in un aerosol aggiungendo energia da fonti come forni, laser o scintille.

L'energia extra dalla fonte che rompe il campione è anche l'energia che agisce sugli elettroni negli elementi del campione.Con l'energia extra, gli elettroni saltano in orbitali più alti.Quando cadono indietro dopo che l'energia si dissipa, l'energia che avevano immagazzinato dalla fonte emette come fotoni leggeri.I fotoni sono come piccoli pacchetti di energia.

Ogni macchina per spettroscopia ha un rilevatore che riconosce la presenza di energia e trasmette tali informazioni su un programma per computer che converte i dati grezzi in descrizioni più chiare.Nel caso di una macchina AES, il rivelatore legge la presenza e l'intensità dei singoli fotoni.L'intensità si riferisce alla lunghezza d'onda leggera e ogni elemento presente nel campione ha una serie distintiva di fotoni che produrrebbero letture specifiche della lunghezza d'onda.Dai fotoni, quindi, la macchina può capire quali elementi e quanto di ciascuno sono presenti in un singolo campione.

Un altro metodo per analizzare la composizione elementare dei campioni è la spettroscopia di assorbimento atomico (AAS.) Funziona sullo stessoPrincipi come AES, ma invece di leggere la luce emessa da un campione eccitato, la macchina legge la quantità di energia luminosa che il campione assorbe come indicazione del tipo e quantità di elettroni nel campione.AAS è adatto per campioni di gas.