img001 (50)

Energia

absorpcyjna spektrometria

ATOMOWA

Absorpcyjna spektrometria atomowa (AAS) stanowi podstawową metodę analityczną w wielu dziedzinach, szczególnie tam gdzie konieczne jest oznaczenie śladowych stężeń pierwiastka (jag/l-mg/1). W medycynie, weterynarii, toksykologii, naukach biologicznych, przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, AAS wykorzystywana jest do oznaczeń zarówno pierwiastków niezbędnych (Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Na, K, Co, Mn, Mo,) jak i toksycznych (Pb Cd, Hg, As, Cr, Bi, Al, Sr) w różnych mediach (krew, mocz, tkanki, kości, zęby, włosy, mleko, artykuły spożywcze, leki). W ochronie środowiska oznacza się metale ciężkie w powietrzu, wodach, glebach, ściekach. W petrochemii konieczne jest oznaczanie zawartości trucizn katalizatorów (Ni, V, Cu), oraz dodatków (Ca, Ba, Zn). Inne dziedziny szerokiego zastosowania metod AAS to geologia, hutnictwo, metalurgia oraz rolnictwo.

Zjawisko zdolności pierwiastków do absorpcji promieniowania znane jest od dawna. Już w 1859 r. Kirchhoff stwierdził, że “ każde ciało chemiczne może absorbować promieniowanie, które w określonych warunkach samo emituje “. Mimo to, przez wiele dziesięcioleci nie znalazło ono zastosowania analitycznego. Pierwszych oznaczeń dokonał Wood na początku XX w., mierząc stężenie par rtęci z wykorzystaniem absorpcji promieniowania przy długości fali k=253.7 nm. Jednak dopiero rok 1955 zapoczątkował burzliwy rozwój metod AAS (Walsh, Australia; Alkemade i Milatz, Holandia). Absorpcyjna spektrometria atomowa powstała w wyniku rozwoju metod spektrofotometrii emisyjnej. W obydwu metodach wykorzystuje się zdolność występowania    pierwiastków w różnych stanach energetycznych:

podstawowym oraz wzbudzonym.

emisja

absorpcja

E_b

W metodach emisyjnych istotna jest ilość atomów pierwiastka w stanie wzbudzonym, zdolnych do emisji promieniowania o określonej energii (długości fali); w absorpcji atomowej natomiast podstawowe znaczenie odgrywa ilość atomów w stanie podstawowym, zdolnych do absorpcji promieniowania. Charakterystyczne dla danego pierwiastka promieniowanie nazywa się linią rezonansową, nie jest ono idealnie monochromatyczne. Na szerokość tej linii ma wpływ: szerokość naturalna (zasada nieoznaczoności Heissenberga) rzędu tysięcznych części nm, oraz zjawiska fizyczne: poszerzenie dopplerowskie i ciśnieniowe (efekt Lorentza).

Czas trwania atomu w stanie wzbudzonym jest bardzo krótki (rzędu msekund), praktycznie więc prawie 100% atomów znajduje się w stanie