فلیم فتومتری یا نور سنجی شعله
تا کنون روش های متعددی برای آنالیز انواع مواد در آزمایشگاه با دستگاه های مختلف، معرفی شده اند. هرکدام از این روش ها کاربرد ویژه ای دارند که به پژوهشگران در آزمایش های شناسایی و اندازه گیری کمک بزرگی می کنند. طی آزمایشات مختلفی که توسط دانشمندان در طول تاریخ انجام صورت گرفته است، تابش ها و به اصطلاح رنگ شعله های آتش ناشی از عناصری است که می سوزند. بنابراین هر عنصر با سوختن در آتش رنگ متفاوتی را ایجاد. این اصل، اساس تکنیک فلیم فتومتری یا نور سنجس شعله (Flame Photometry) است.
در این مقاله ضمن معرفی دستگاه فلیم فتومتر، به بررسی انواع کاربرد ها و نحوه کار کردن با این دستگاه، پرداخته می شود.
شاخه های مختلف طیف سنجی اتمی
طیف سنجی اتمی از قدیمی ترین روش های دستگاهی برای تعیین و آنالیز عناصر است. در واقع این روش های بر منبای نور نشر شده از شعله دارای عنصر خاص انجام می شوند. تکنیک های طیف سنجی اتمی می توانند در انواع آنالیز های کمی و کیفی موفق عمل کنند.
شاخه های مختلف ظیف سنجی اتمی عبارتند از:
- فلیم فتومتری یا طیف سنجی شعله (Flame Photometry)
- طیف سنجی جذب اتمی (AAS)
- طیف سنجی نشری پلاسما-اتمی جفت شده القایی (ICP-AES)
دستگاه فلیم فتومتر یا Flame Photometer
فلیم فتومتر یک دستگاه آنالیز است که به صورت کنترل شده می توان با استفاده از آن، آزمایش شعله را انجام داد.
منظور از آزمایش شعله، قرار دادن عناصر مختلف در معرض شعله و بررسی تغییرات رنگ شعله در اثر سوختن فلزات مختلف است.
دستگاه فلیم فتومتر یک قدم فرا تر رفته و علاوه بر نوع فلزات داخل نمونه، می توان غلظت آن ها را نیز با استفاده از این دستگاه تعیین کرد. شدت رنگی که در اثر سوختن عناصر فلزی در شعله پدیدار می شود، با استفاده از مدار های فتوالکتریک قابل اندازه گیری است. در نتیجه این اندازه گیری مقدار غلظت فلز را از دستگاه می توانید بخوانید. اتم ها انرژی را جذب می کنند و تبخیر می شوند. شدت رنگی که اندازه گیری می شود، به مقدار انرژی جذب شده به وسیله اتم ها بستگی دارد.
اجزای اصلی تشکیل دهنده یک دستگاه فلیم فتومتر
این دستگاه از 5 قسمت اصلی تشکیل شده است:
- منبع شعله: مشعلی که شعله را ایجاد و در دما و شکل ثابت حفظ می کند.
- نبولایزر یا محفظه اختلاط: کاربرد این قسمت انتقال محلول نمونه به صورت همگن و با سرعتی ثابت به سمت شعله است.
- سیستم نوری: از آینه و عدسی محدب تشکیل شده است. آینه نور را از اتم ها به سمت عدسی منتقل می کند. عدسی محدب نقش متمرکز کردن نور در یک نقطه را دارد.
- فیلتر های رنگی: نوری که از عدسی متمرکز شده است به سمت فیلتر ها می رسد. این فیلتر ها اجازه رسیدن طول موج های نامربوط را به دتکتور نمی دهند.
- آشکار ساز: دتکتور یا آشکار ساز تابش ساطع شده را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند. این سیگنال های الکتریکی با شدت نور نسبت مستقیم دارند.
نحوه کار با فلیم فتومتر
روش کار با فلیم فتومتر به شرط آن که محلول سازی ها به دقت انجام شود، بسیار ساده است. به رعایت چند نکته کوچک می توانید نتایج دقیقی از این آنالیز به دست آورید.
- محلول استاندارد و محلول نمونه را با استفاده از آب مقطر و کاملا دقیق آماده کنید.
- شیر منبع سوخت (گاز) متصل به دستگاه را باز کنید. پس از آن اجازه دهید شعله حدود 5 دقیقه در شرایط هوا و گاز تثبیت یا به اصطلاح کالیبره شود.
- دمای شعله بر اساس نسبت ترکیب سوخت ها (گاز ها) مختلف متفاوت است. برای اطلاعات بیشتر می توانید به رفرنس های معتبر تجزیه دستگاهی مراجعه کنید.
- درب محفظه فیلتر های فلیم فتومتر باز می شود.
- لوله نمونه را داخل یک بشر کاملا تمیز حاوی آب مقطر تازه قرار دهید. با این کار مسیر دستگاه از نمونه های قبلی کاملا تمیز می شود. به اصلاح صفر دستگاه تنظیم می شود.
- لوله نمونه را داخل غلیظ ترین محلول استاندارد قرار دهید. با اینکار انحراف معیار مشخص خواهد شد.
- مجددا آب مقطر وارد دستگاه کنید تا صفر تنظیم شود.
- از کمترین غلظت محلول ها به ترتیب داخل دستگاه قرار دهید و عدد را بخوانید. پیشنهاد می شود هر محلول را سه بار متوالی در دستگاه قرار دهید و هر سه بار عدد را بخوانید. میانگین سه بار خوانش را محاسبه و ثبت کنید.
- پس از هر محلول مسیر را با اب مقطر شست و شو دهید تا از هر گونه خطا جلوگیری شود.
- نمودار کالیبراسیون را در نرم افزار اکسل رسم کنید.
- با به دست آوردن معادله خط این نمودار می توانید غلظت نمونه مجهول را محاسبه کنید.
مقایسه فلیم فتومتر و اسپکتروفتومتر
فلیم فتومتر و اسپکتروفتومتر هر دو دستگاه های آنالیز برای اندازه گیری غلظت اجزای یک نمونه محلول بر اساس طول موج نور هستند. اما تفاوتی که بین آن ها وجود دارد در عملکرد آن ها است. فلیم فتومتر از شعله کنترل شده برای سوختن عناصر استفاده می کند. در حالی که اسپکتروفتومتر جذب نور به وسیله اجزای یک نمونه را اندازه گیری می کند.
برای مشاوره رایگان و خرید دستگاه فلیم فتومتر با بهترین قیمت و کیفیت با کارشناسان رویان ایران، مرجع فروش تجهیزات آزمایشگاهی کشور، تماس بگیرید.
