Kas ir atomu emisijas spektroskopija?

Katrs pasaules elements vienkāršākajā nozīmē ir viens atoms, lai gan daudzi dabā sastopami kā vairāki atomi, kas salipuši kopā vai kombinācijā ar citiem elementiem. Atomi ir sīkas daļiņas, kurās parasti ir mazas daļiņas, ko sauc par protoniem un neitroniem, kas ir salipuši kopā centrālajā kodolā, kas pazīstams kā kodols. Pat mazākas daļiņas, ko sauc par elektroniem, nepārtraukti riņķo ap kodolu.

Elektroni pārvietojas ap kodolu noteiktā veidā. Līdzīgi kā dažāda diametra hula stīpām, elektroni riņķo tikai noteiktos diametros, daži ir mazāka diametra orbitālēs, bet daži lielākās. Tomēr atomu emisijas spektroskopijai ir lietderīgi katrs elektrons var pāriet uz augstāku orbitāli, ja ir pietiekami daudz vides enerģijas.

AES analīzes paraugi bieži satur elementu un savienojumu maisījumus, piemēram, augsni. Tomēr atomu emisijas spektroskopijas iekārta var nolasīt tikai atsevišķus atomus. Tāpēc, kad analītiķis sagatavo paraugu AES testēšanai, viņam vai viņai ir jāsadala visas savienojuma molekulas brīvos atomos. Parasti analītiķis paraugu pārvērš aerosolā, pievienojot enerģiju no tādiem avotiem kā krāsnis, lāzeri vai dzirksteles.

Papildu enerģija no avota, kas sadala paraugu, ir arī enerģija, kas iedarbojas uz elektroniem parauga elementos. Ar papildu enerģiju elektroni paceļas augstākās orbitālēs. Kad tie nokrīt atpakaļ pēc tam, kad enerģija izkliedējas, enerģija, ko tie bija uzglabājuši no avota, izstaro kā gaismas fotoni. Fotoni ir kā mazas enerģijas paketes.

Katrai spektroskopijas iekārtai ir detektors, kas atpazīst enerģijas klātbūtni un nodod šo informāciju datorprogrammai, kas pārvērš neapstrādātos datus skaidrākos aprakstos. AES iekārtas gadījumā detektors nolasa atsevišķu fotonu klātbūtni un intensitāti. Intensitāte ir saistīta ar gaismas viļņa garumu, un katram paraugā esošajam elementam ir atšķirīgs fotonu klāsts, kas radītu īpašus viļņa garuma rādījumus. Tāpēc no fotoniem iekārta var noskaidrot, kuri elementi un cik daudz no tiem atrodas atsevišķā paraugā.

Vēl viena paraugu elementārā sastāva analīzes metode ir atomabsorbcijas spektroskopija (AAS). Tas darbojas pēc tādiem pašiem principiem kā AES, taču tā vietā, lai nolasītu izstaroto gaismu no sprieguma parauga, iekārta nolasa gaismas enerģijas daudzumu, ko paraugs absorbē. norāde par elektronu veidu un daudzumu paraugā. AAS ir piemērota gāzes paraugiem.