Hva er et absorpsjonsspektrofotometer?

Et absorpsjonsspektrofotometer er et analytisk instrument som brukes for å bestemme mengden av et element som er til stede i en prøve.Den er avhengig av at elementer vil absorbere lys med en bestemt frekvens i lysspekteret.Når et atom er på sin laveste energi og mdash;eller grunn mdash;Tilstand, det kan absorbere et foton av lys med en spesifikk frekvens og hoppe til en høyere energiletilstand ved å bruke energien fra fotonet.Dermed er det mulig å oppdage elementet i en prøve, og bestemme mengden som er til stede, ved å måle mengden lys på den relevante frekvensen som blir absorbert av prøven.Denne teknikken er mye brukt i kjemi for elementær analyse.

De typiske komponentene i et absorpsjonsspektrofotometer inkluderer en lyskilde;et kammer eller celle der prøven blir utsatt for lyset;en monokromator, som er en enhet som gjør at hyppigheten av interesse kan velges og isolerte;og en detektor som måler intensiteten til lyset med den frekvensen.Siden mengden lys som er absorbert ved denne frekvensen er proporsjonal med konsentrasjonen av elementet, kan mengden av tilstedeværende element beregnes.Dataene kan vises på en skjerm og/eller lagret elektronisk.

Lyskilden for et absorpsjonsspektrofotometer avgir normalt lys ved den spesifikke frekvensen som er absorbert av elementet som testen blir utført for.Siden absorpsjonsfrekvensen til et element er den samme som utslippsfrekvensen, kan kilden bruke det elementet til å produsere lys av den nødvendige frekvensen.Dette kan oppnås ved en elektrisk utslipp i en inert atmosfære, ved å bruke elementet som katode.Normalt er det pålagt forskjellige lyskilder for å teste for forskjellige elementer, men i noen tilfeller brukes en katode som inneholder flere elementer, for å tillate samtidig testing for disse elementene.

I den mest brukte typen absorpsjonsspektrofotometer, prøven mdash;Vanligvis en løsning mdash;omdannes til en aerosol og introduseres i en varm flamme, som konverterer alle ioner av elementet av interesse til atomer i grunntilstand, slik at de skal absorbere lys.Hvilken type flamme som brukes avhenger av elementet av interesse.For mange elementer brukes en oksygen-acetylenflamme;Noen metaller kan imidlertid danne oksider hvis det er tilstrekkelig oksygen som er til stede i flammen.I disse tilfellene kan en ikke-oksiderende flamme brukes.Andre metoder inkluderer bruk av en grafittovn for å varme prøven til en høy temperatur og varme prøven elektrisk i en tynn karbonstang.

Det er et bredt spekter av applikasjoner for absorpsjonsspektrofotometeret.En vanlig anvendelse i geologi er å etablere innholdet i forskjellige metaller i en mineralprøve.Innen miljøvern kan dette instrumentet brukes til å sjekke nivåer av giftige elementer i industrielt avløpsvann, elvevann og grunnvann eller for å bestemme nivåer av giftige tungmetaller i fisk.Tilsvarende kan den brukes til å sjekke nivåer av forskjellige elementer i blodprøver og mdash;For eksempel essensielle elementer som natrium, kalsium og magnesium, så vel som giftige elementer.