دستگاه جذب اتمی

دستگاه طیف سنجی جذب اتمی چیست؟

دستگاه طیف سنجی جذب اتمی (AAS) عناصر موجود در نمونه های مایع یا جامد را با استفاده از طول موج های تابش الکترومغناطیسی تشخیص می دهد.عناصر جداگانه طول موج ها را به شکل متفاوتی جذب می کنند و این جذب ها بر اساس استانداردها اندازه گیری می شوند.در واقع، AAS از طول موج های مختلف تابش که توسط اتم های مختلف جذب می شوند،استفاده می کند.

AAS یک تکنیک تحلیلی است که برای تعیین مقدار عناصر خاص در یک نمونه استفاده می شود.از این اصل استفاده می کند که اتم ها (و یون ها) می توانند نور را در طول موج خاص و منحصر به فرد جذب کنند.وقتی این طول موج خاص فراهم شود، انرژی (نور) توسط اتم جذب می شود.الکترون های موجود در اتم از حالت پایه به حالت برانگیخته حرکت می کنند.میزان نور جذب شده اندازه گیری می شود و این چنین غلظت عنصر در نمونه قابل محاسبه می شود.

اولین بار از طیف سنجی جذب اتمی چه زمانی استفاده شد؟

به عنوان یک پدیده،طیف سنجی جذب اتمی برای اولین بار در سال 1802 کشف شد،زمانی که دانشمند انگلیسی ویلیام هاید ولاستون خطوط تاریک را در طیف خورشید مشاهده و توصیف کرد.در سال 1817، فیزیکدان آلمانی یوزف فون فرونهافر این خطوط جذب طیفی را که اکنون به نام او نامگذاری شده اند،با دقت ترسیم کرد.سپس نظریه تجزیه و تحلیل طیف سنجی شیمیایی با کار دانشمندان گوستاو کرخوف و روبرت بونسن در سال 1860 توسعه یافت.

Kirchhoff و Bunsen طیف سنجی را توسعه دادند و نور را به طول موج تقسیم کردند.با این حال، طیف سنجی جذب اتمی به عنوان یک تکنیک مدرن برای تجزیه و تحلیل شیمیایی،مربوط به سال 1955 است، زمانی که آلن والش دانشمند متولد لنکاویر،مقاله مهم خود را در مورد پتانسیل AAS منتشر کرد.پیشرفت والش با این درک صورت گرفت که او نیاز به اندازه گیری جذب نور به جای انتشار دارد و این منجر به توسعه تکنیک های جدید برای AAS شد.

کاربرد طیف سنجی جذب اتمی (AAS)

طیف سنجی جذب اتمی (AAS) یک فناوری آسان،با کارایی بالا و ارزان است که در درجه اول برای تجزیه و تحلیل ترکیبات موجود در محلول استفاده می شود.به این ترتیب،AAS در غذا و نوشیدنی،آب،تجزیه و تحلیل بالینی و دارویی استفاده می شود.همچنین در عملیات معدنی مانند تعیین درصد فلزات گرانبها در سنگ ها نیز استفاده می شود.

طیف سنج های جذب اتمی معمولاً برای یافتن فلزات کمیاب در منابع طبیعی آب، منابع آب شهری،داروها، مواد غذایی،نمونه های زمین شناسی،فرآورده های نفتی،نمونه های بیولوژیکی و نمونه های پزشکی قانونی استفاده می شوند.معمولاً نتایج در مقیاس (ppm) هستند.حساسیت بیشتر قطعات در (ppb) در برخی از کاربردها رایج است.

چه زمانی باید از طیف سنجی جذب اتمی استفاده کنم؟

طیف سنجی جذب اتمی دارای کاربردهای آزمایشگاهی متفاوتی در محیط های صنعتی،بالینی و تحقیقاتی به عنوان یک جزء مهم در فرایندهای مختلف است.

این فرایندها عبارتند از:

• کنترل کیفیت
• سم شناسی
• آزمایش روی محیط زیست

آزمایش محیطی می تواند غلظت عناصر مختلف در رودخانه ها،آب آشامیدنی و آب دریا را اندازه گیری کند. در صنعت غذا و نوشیدنی نیز می تواند غلظت های مختلف عناصر موجود در انواع نوشیدنی ها را اندازه گیری و انواع آلودگی های موجود در غذا را آزمایش کند. AAS می تواند مقادیر کمی از مواد کاتالیزور مورد استفاده برای تولید داروها و سایر ناخالصی ها را برای شرکت های دارویی تعیین کند.در معدن، AAS می تواند غلظت مواد ارزشمند را قبل از عملیات حفاری آزمایش کند.

AAS در کشاورزی، برای تجزیه و تحلیل گیاهان و خاک از نظر محتوای معدنی استفاده می شود.فلزات و سایر مواد می توانند بر نفت و گاز تأثیر منفی بگذارند،به همین دلیل است که صنعت پتروشیمی از AAS استفاده می کند.این تکنیک همچنین از آزمایش های حیاتی در صنعت هسته ای پشتیبانی می کند،جایی که ممکن است عناصر خطرناکی در خروجی زباله و آب وجود داشته باشد.

طیف سنجی جذب اتمی چگونه کار می کند؟

عناصر در طیف الکترومغناطیسی وجود دارند و اتم های آن ها طول موج های نوری را که مربوط به ویژگی های خاص آن ها است جذب می کنند.در طول فرآیند طیف سنجی جذب اتمی،این اتم ها تابش الکترومغناطیسی را در طول موج خاص جذب می کنند و یک سیگنال قابل اندازه گیری تولید می شود.با مشاهده این سیگنال ها می توان ppm فلزات مشخص شده در موادی را که در حال آزمایش هستند، تعیین کرد.

چرا طیف سنجی جذب اتمی مهم است؟

فلزات به طور طبیعی در جهان اطراف ما وجود دارند و حدود سه چهارم عناصر شیمیایی زمین را فلزات تشکیل می دهند.گاهی اوقات محتوای فلز در یک ماده مطلوب است،اما فلزات نیز می توانند آلاینده باشند. بنابراین،اندازه گیری محتوای فلزی بخش مهمی از بسیاری از فرایندهای مختلف است.استفاده گسترده از این دستگاه به این دلیل است که حساسیت بیشتر و محدودیت کمتری نسبت به روش های دیگر دارد.

• برای برخی از نمونه های مایع،می تواند تجزیه و تحلیل مستقیم را ارائه دهد.
• به عنوان یک روش آزمایش سریع،کارآمد و اقتصادی است.
• صنایع و بخش های مختلف به این نوع آزمایش وابسته هستند تا اطمینان حاصل شود که محصولات یا موادی که در حال پردازش هستند به اندازه کافی عاری از آلودگی بوده یا دارای درجه مناسبی از برخی عناصر فلزی هستند.
• در تجزیه و تحلیل بالینی، AAS می تواند فلزات موجود در خون،پلاسما،ادرار،بزاق، مغز و بافت ماهیچه ای و غیره را آزمایش کند.
• یکی دیگر از کاربردهای آن اندازه گیری سطح جیوه در ماهی است،زیرا جیوه برای انسان سمی است.

منبع: رویان ایران مرجع تخصصی تجهیزات آزمایشگاهی