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    Comment fonctionne un spectromètre d'absorption atomique?

    L'absorption atomique (AA) est une méthode d'essai scientifique utilisée pour détecter les métaux en solution. L'échantillon est fragmenté en très petites gouttes (atomisées). Il est ensuite introduit dans une flamme. Les atomes métalliques isolés interagissent avec le rayonnement qui a été préétabli à certaines longueurs d'onde. Cette interaction est mesurée et interprétée. L'absorption atomique exploite différentes longueurs d'onde de rayonnement absorbées par différents atomes. L'instrument est le plus fiable lorsqu'une ligne simple relie absorption-concentration. Les instruments atomiseurs /flammes et monochromateurs sont essentiels pour faire fonctionner l'appareil AA. Les variables pertinentes de AA comprennent l'étalonnage de la flamme et les interactions uniques à base de métaux.

    Les lignes d'absorption discrète

    La mécanique quantique indique que les rayonnements sont absorbés et émis par les atomes dans les unités (quanta). Chaque élément absorbe différentes longueurs d'onde. Disons que deux éléments (A et B) sont intéressants. L'élément A absorbe à 450 nm, B à 470 nm. Les rayonnements de 400 nm à 500 nm couvriraient toutes les lignes d'absorption des éléments.

    Supposons que le spectromètre détecte une légère absence de rayonnement de 470 nm et aucune absence à 450 nm (tout le rayonnement original de 450 nm atteint les détecteurs ). L'échantillon aurait une faible concentration correspondante pour l'élément B et aucune concentration (ou «sous la limite de détection») pour l'élément A.

    Linéarité de concentration-absorption

    La linéarité varie avec l'élément. À l'extrémité inférieure, le comportement linéaire est limité par un «bruit» important dans les données. Cela arrive parce que de très faibles concentrations de métaux atteignent la limite de détection de l'instrument. À l'extrémité supérieure, la linéarité se décompose si la concentration de l'élément est suffisamment élevée pour une interaction plus complexe entre l'atome et le rayonnement. La formation d'atomes et de molécules ionisés (chargés) donne une courbe d'absorption-concentration non linéaire.

    Atomiseur et flamme

    L'atomiseur et la flamme convertissent des molécules et des complexes à base de métaux en atomes isolés. Les multiples molécules que tout métal peut former signifient qu'il est difficile, voire impossible, de faire correspondre un spectre particulier au métal source. La flamme et l'atomiseur sont destinés à briser toutes les liaisons moléculaires qu'ils pourraient avoir.

    Les caractéristiques de la flamme de réglage fin (rapport carburant /air, largeur de la flamme, choix du combustible, etc.) et l'instrumentation de l'atomiseur peuvent être difficiles. lui-même.

    Monochromateur

    La lumière pénètre dans le monochromateur après avoir traversé l'échantillon. Le monochromateur sépare les ondes lumineuses en fonction de la longueur d'onde. Le but de cette séparation est de déterminer quelles longueurs d'onde sont présentes et dans quelle mesure. L'intensité de longueur d'onde reçue est mesurée par rapport à l'intensité d'origine. Les longueurs d'onde sont comparées pour déterminer quelle quantité de chaque longueur d'onde pertinente a été absorbée par l'échantillon. Le monochromateur s'appuie sur une géométrie précise pour fonctionner correctement. De fortes vibrations ou de soudaines variations de température peuvent provoquer la rupture d'un monochromateur.

    Variables pertinentes

    Les propriétés optiques et chimiques particulières des éléments étudiés sont importantes. Par exemple, les préoccupations pourraient se concentrer sur des traces d'atomes métalliques radioactifs ou sur la tendance à former des composés et des anions (atomes chargés négativement). Ces deux facteurs peuvent donner des résultats trompeurs. Les propriétés de la flamme sont également très importantes. Ces caractéristiques comprennent la température de la flamme, l'angle de la ligne de flamme par rapport au détecteur, le débit de gaz et la fonction d'atomiseur constante.

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