العمليات التي تحدث أثناء التحليل بجهاز مطيافية الامتصاص الذري

قد لاحظ معظمكم تغيرات الألوان أثناء التحليل بجهاز مطيافية الامتصاص الذري وعند سقوط اللهب على العينة وتساءل عن العمليات التي تقود لمثل هذه التغيرات.

سيتناول هذا المقال تفاصيل هذه العملية. ومع ذلك قبل أن نفهم هذه العمليات من الضروري أن نفهم بنية اللهب في مطيافية الامتصاص الذري.

بنية اللهب: إنّ مظهر اللهب وحجم كل منطقة من المناطق الثلاثة التي يتألف منها اللهب يعتمد على اختيارنا لنوع الوقود والمؤكسدات المستخدمة وأيضا على نسبة كل منهما:

• منطقة الاحتراق الأولي: وتكون قريبة من رأس الموقد ولون اللهب فيها يكون أزرق. وتحتوي هذه المنطقة على جزيئات غير مذررة وضرب من الوقود مثل:and CH)).
• المنطقة الفاصلة بين المنطقتين: والتي تكون غنية بالذرات الحرة وهي المنطقة المفضلة أثناء التحليل بجهاز مطيافية الامتصاص الذري وأيضا هي أكثر المناطق سخونة بين المناطق الثلاث.
• منطقة الاحتراق الثانوية: وهي المنطقة الخارجية وتكون درجة حرارتها أقل من درجة حرارة مثيلتها الموجودة بقرب رأس الموقد.

على الرغم من أنّ درجة الحرارة ضمن اللهب تؤدي إلى تفاوت في حساسية الإشارة إلا أنها تعتمد أيضاً على ارتفاع اللهب. ضبط ارتفاع اللهب يساعد على فصل أفضل إشارات شدة الامتصاص. إضافة إلى فتحة الموقد الطولية والمتناوبة بتصميمها والتي تجعل الموقد يساعد في ضبط شدة الإشارات.

خطوات العملية:

تدخل العينة السائلة الى اللهب على شكل قطرات صغيرة بعد عملية ارذاذ تجري في غرفة الأرذاذ. وبسبب الحرارة المرتفعة يتبخر المذيب تاركاً خلفه الأملاح الصلبة أو البلورات. تذوب الجسيمات الصلبة وتشكل بخار جزيئي. في المنطقة ذات الدرجة الحرارة الأعلى يحدث تفكك حراري للبخار الجزيئي وتكون النتيجة مزيج من الذرات في حالتها الأرضية المستقرة وذرات متأينة. تكون الذرات بحالتها الأرضية مسؤولة بشكل خصوصي عن امتصاص موجات الضوء الممتدة من مصدر الضوء. تكتمل العملية بأكملها خلال 3-10 ثواني (وهو وقت بقاء العينة في اللهب).

يتم تحليل غالبية العناصر باستخدام مشاعل يستخدم فيها الهواء مع غاز الأستيلين والتي تعطي حرارة بين 2150-2300درجة سيليسيوس.

ومع ذلك توافر مشعل يعطي درجة حرارة أعلى (2600-2800) والذي يستخدم مزيج من أوكسيد النتروز وغاز الأستيلين مطلوب في عمليات تحليل العناصر المقاومة للصهر والتي تشكل أكاسيد ثابتة لا تتفكك في درجات حرارة المشعل المستخدم لمزيج (استيلين-هواء).

المصدر:

Dr. Deepak Bhanot. Atomic Absorption Analysis. (May 1, 2014). Lab Training. Retrieved April 21, 2015, from http://lab-training.com/2014/05/01/what-processes-take-place-in-the-flame-during-atomic-absorption-analysis/