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 det faktum att element kommer att absorbera ljus vid en viss frekvens inom ljusspektrumet.När en atom är på sin lägsta energi mdash;eller mark mdash;tillstånd, det kan absorbera en foton av ljus med en specifik frekvens och hoppa till ett högre energitillstånd med energin från fotonen.Således är det möjligt att upptäcka elementet i ett prov och bestämma mängden närvarande genom att mäta mängden ljus på den relevanta frekvensen som absorberas av provet.Denna teknik används allmänt i kemi för elementanalys.

De typiska komponenterna i en absorptionsspektrofotometer inkluderar en ljuskälla;en kammare eller cell där provet utsätts för ljuset;en monokromator, som är en enhet 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 proportionell mot koncentrationen av elementet, kan mängden av det närvarande elementet 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 utsläppsfrekvens, 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 hjälp av elementet som katoden.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 testning för dessa element.

I den mest använda typen av absorptionsspektrofotometer, provet mdash;vanligtvis en lösning mdash;omvandlas till en aerosol och introduceras till en het låga, som omvandlar alla joner av elementet av intresse till atomer i deras marktillstånd, så att de kommer att absorbera ljus.Den typ av låga som används beror på elementet av intresse.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 att använda en grafitugn för att värma provet till en hög temperatur och värma provet elektriskt i en tunn kolstång.

Det finns ett brett utbud av applikationer för absorptionsspektrofotometern.En vanlig tillämpning inom geologi är att upprätta innehållet i olika metaller i ett mineralprov.Inom miljöskyddet kan detta instrument användas för att kontrollera nivåerna av toxiska element i industriellt avloppsvatten, flodvatten och grundvatten eller för att bestämma nivåer av toxiska tungmetaller hos fisk.På liknande sätt kan det användas för att kontrollera nivåerna av olika element i blodprover och mdash;Till exempel väsentliga element som natrium, kalcium och magnesium samt toxiska element.