روش های اندازه گیری عناصر کمیاب چیست؟ صحبت از اسپکتروفتومتر جذب اتمی جدایی ناپذیر

03 آوریل 2026

01 اصل

اشیاء اندازه گیری اسپکتروفتومتر جذب اتمی عناصر فلزی و برخی عناصر غیرفلزی در حالت اتمی هستند. این یک روش تجزیه و تحلیل ابزاری مبتنی بر اندازه گیری شدت جذب تابش الکترومغناطیسی مشخصه توسط اتم ها در بخار است. اسپکتروفتومتر جذب اتمی از قانون جذب اسپکتروفتومتر پیروی می کند. به طور کلی، محتوای عنصر مورد آزمایش در نمونه آزمایشی با مقایسه میزان جذب محلول مرجع و محلول آزمایش محاسبه می شود.

02 الزامات عمومی برای ابزار

ابزار مورد استفاده یک اسپکتروفتومتر جذب اتمی است که از منبع نور، اتمیزر، تک رنگ، سیستم تصحیح پس زمینه، سیستم تزریق نمونه خودکار و سیستم تشخیص تشکیل شده است.

1. منبع نور

2. یک لامپ کاتدی توخالی که در آن عنصر مورد آزمایش معمولاً به عنوان کاتد استفاده می شود.

3. دستگاه اتمیزه کردن

چهار نوع اصلی وجود دارد: اتمایزرهای شعله، اتمایزرهای کوره گرافیت، اتمایزرهای تولید هیدرید و اتومایزرهای تولید بخار سرد.

★شعله اتمایزر

از اجزای اصلی مانند اتومایزر و سر لامپ احتراق تشکیل شده است. وظیفه آن اتمیزه کردن محلول ماده آزمایشی به آئروسل، مخلوط کردن آن با گاز سوخت و قرار دادن آن در شعله ایجاد شده توسط سر لامپ سوزان برای خشک کردن، تبخیر و جداسازی ماده آزمایش است، به طوری که عناصر مورد آزمایش اتم های زمین را تشکیل دهند. شعله های احتراق توسط انواع مختلفی از مخلوط های گازی تولید می شوند و معمولاً از شعله های استیلن-هوا استفاده می شود. تغییر نوع و نسبت گاز و گاز کمکی می تواند دمای شعله را کنترل کند تا پایداری شعله و حساسیت اندازه گیری بهتری به دست آید.

★اتمایزر کوره گرافیت

از کوره گرافیت الکتریکی و منبع تغذیه تشکیل شده است. عملکرد آن خشک کردن و خاکستر کردن محلول آزمایش است و سپس اتمیزه شدن در دمای بالا برای تشکیل اتم های حالت پایه عناصر مورد آزمایش است. به طور کلی، گرافیت به عنوان بدنه گرمایش استفاده می شود و یک گاز محافظ به کوره وارد می شود تا از اکسیداسیون و انتقال بخار نمونه جلوگیری کند.

★اتمایزر ژنراتور هیدرید

از یک مولد هیدرید و یک سلول جذب اتمی تشکیل شده است. می توان از آن برای تعیین آرسنیک، ژرمانیوم، سرب، کادمیوم، سلنیوم، قلع، آنتیموان و سایر عناصر استفاده کرد. عملکرد آن کاهش عنصر مورد اندازه گیری به هیدرید با نقطه جوش کم و تجزیه آسان توسط حرارت در یک محیط اسیدی است. سپس گاز حامل به یک سلول جذب اتمی متشکل از یک لوله کوارتز، یک بخاری و غیره وارد می شود. در سلول جذب، هیدرید گرم شده و تجزیه می شود و یک اتم حالت پایه را تشکیل می دهد.

★اتومایزر مولد بخار سرد

این شامل یک مولد بخار جیوه و یک سلول جذب اتمی است که مخصوصاً برای تعیین جیوه استفاده می شود. عملکرد آن کاهش یون های جیوه در محلول آزمایش به بخار جیوه است. سپس گاز حامل برای اندازه گیری به سلول جذب اتمی کوارتز وارد شد.

4. تک رنگ

وظیفه آن جداسازی تابش الکترومغناطیسی مورد نیاز از تابش الکترومغناطیسی ساطع شده از منبع نور است. مسیر نوری ابزار باید بتواند وضوح طیفی خوب و توانایی عملکرد عادی در یک باند طیفی نسبتاً باریک (0.2 نانومتر) را تضمین کند. محدوده طول موج به طور کلی 190.0-900.0 نانومتر است.

5. سیستم تصحیح پس زمینه

تداخل پس زمینه یک پدیده رایج در اندازه گیری جذب اتمی است. جذب پس‌زمینه معمولاً از انتشار حرارتی، جذب نور و پراکندگی نور اجزای موجود در نمونه و مولکول‌ها یا اتم‌های ثانویه آن‌ها که در طول فرآیند اتمی‌سازی تشکیل می‌شوند، حاصل می‌شود. این اختلالات باید در طول طراحی ابزار برطرف شوند. چهار روش متداول تصحیح پس‌زمینه وجود دارد: منبع نور پیوسته (معمولاً از لامپ‌های دوتریوم در ناحیه فرابنفش استفاده می‌شود)، اثر Zeeman، اثر خود جذبی، خط غیرجذب و غیره.

در اسپکتروفتومتری جذب اتمی، باید به تداخل در تعیین ناشی از پس زمینه و دلایل دیگر توجه شود. تغییرات در شرایط عملیاتی خاص دستگاه (مانند طول موج، شکاف، شرایط اتمیزه شدن و غیره) می تواند بر حساسیت، پایداری و تداخل تأثیر بگذارد. در طیف سنجی جذب اتمی شعله، تداخل را می توان با انتخاب خطوط تعیین مناسب و شکاف ها، تغییر دمای شعله، افزودن کمپلکس کننده یا عامل آزاد کننده، اتخاذ روش استاندارد افزودن و غیره حذف کرد. به مفاد هر گونه.

6. سیستم تشخیص

از یک آشکارساز، پردازنده سیگنال و ضبط کننده نشانگر تشکیل شده است. باید حساسیت بالا و پایداری خوبی داشته باشد و بتواند تغییرات سریع سیگنال های جذب شده را به موقع ردیابی کند.

03 خصوصیات

① حساسیت بالا

② دقت خوب

③ محدوده اندازه گیری گسترده: بیش از 70 عنصر را می توان اندازه گیری کرد

④ تداخل کمتر، طیف جذب اتمی یک طیف خط تیز گسسته است، با همپوشانی کمتر خطوط طیفی و تداخل کمتر.

⑤مصرف نمونه کمتر: از روش جذب اتمی بدون شعله کوره گرافیت استفاده می شود و برای هر اندازه گیری فقط 20-5 میکرولیتر محلول آزمایشی یا 05/0-10 میلی گرم نمونه جامد مورد نیاز است.

⑥سریع، ساده و آسان برای خودکارسازی: نمونه های مایع اغلب می توانند مستقیماً تزریق شوند و نمونه های عمومی نیازی به جداسازی قبلی ندارند. کلیه مراحل تزریق و تعیین مدل های جدید ابزارهای تجاری به صورت خودکار می باشد.