Što je plameni spektrofotometar?

Plamenski spektrofotometar, također poznat kao spektrofotometar atomske emisije, je uređaj za mjerenje svjetlosti dok je u interakciji s atomima ili je emitiraju kako bi se odredio kemijski sastav tvari. Svjetlosni valovi se mjere ili dok ih atom apsorbira dok mu dodaje energiju i gura elektrone u ljusku više energije, ili se mjeri svjetlost koja se emitira dok se ti pobuđeni elektroni vraćaju u ljusku niže energije. Spektroskopija se može koristiti za određivanje količine elemenata prisutnih u praktično bilo kojoj tvari, ali najbolje radi za metale kao što su natrij, kalij i bakar. To je zato što se metali lako pobuđuju do viših energetskih stanja s niskom temperaturom u analizi plamenog spektrofotometra.

Atomski apsorpcijski spektrometar radi samo s vidljivom svjetlošću. Plameni spektrofotometar može bombardirati atom ultraljubičastom svjetlošću, međutim, ako se fluorescentna spektroskopija također koristi za ispitivanje atomskih sastava. Ove valne duljine svjetlosti mogu se izravno povezati s promjenama energetskih stanja elektrona vanjske ljuske u atomima. Druge vrste spektroskopije, kao što je proučavanje rendgenskih emisija, koriste se za ispitivanje promjena energetskih stanja za elektrone u unutarnjim energetskim ljuskama atomskih struktura. Molekularni spojevi također imaju jedinstvena rotirajuća stanja među uključenim atomima, što dovodi do spektroskopskih emisija u mikrovalnim vrpcama za njihovo proučavanje.

Intenzitet svjetla u plamenom spektrofotometru izravno je povezan s koliki dio elementa postoji u uzorku. Boje emisije, ili spektralne linije, dovoljno su različite da se elementi mogu lako razlikovati jedan od drugog. Proces koji plameni spektrofotometar koristi za elementarne uzorke smatra se toliko preciznim da može mjeriti količine elementa do dijelova na milijun u uzorku.

Smatra se da je oprema dizajnirana za analizu plamenog spektrofotometra izgrađena na prilično jednostavnim instrumentima. Temperatura potrebna za atomsko pobuđivanje je, međutim, visoka i obično se postiže spaljivanjem acetilena ili propana na 3,632° do 5,432° Fahrenheita (2,000° do 3,000° Celzijusa). Svjetlost koju emitira uzorak prolazi kroz optičke filtere za analizu. Također je kanaliziran tako da djeluje s fotomultiplikatorom koji ga pretvara u električni signal za snimanje intenziteta svjetlosti za mjerenja koncentracije elemenata.

Spektrofotometri su široko rasprostranjeni laboratorijski strojevi koji se koriste u kliničkim istraživanjima ili za određivanje prisutnosti metala u uzorcima okoliša. Njihov glavni nedostatak je taj što zahtijevaju preciznu kalibraciju prema utvrđenim uzorcima kako bi se dobila pouzdana očitanja, osobito kod kompliciranih mješavina uzoraka. Povijest procesa spektroskopije može se pratiti sve do Aristofanovog proučavanja leće 423. pr. Tek u 1800-ima osnovni zakon atomske apsorpcije kvantificiran je i omogućio izgradnju strojeva na temelju efekta spektrofotometra plamena, koji kaže da tvar apsorbira svjetlost na istoj valnoj duljini na kojoj emitira svjetlost.