ספקטרוסקופיית בליעה אטומית
ספקטרוסקופיית בליעה אטומית (Atomic absorption spectroscopy או בקיצור AAS או AA) היא שיטת אבחון המסתמכת על תהליך בליעה של קרינה אלקטרומגנטית על ידי אטומים, לשם זיהוי ומדידת ריכוז יסודות בחומר או לחקירת המבנה וההתנהגות של חלקיקים, אטומים, מולקולות ותרכובות. השיטה מערבת הארה של החומר הנבדק בקרינה אלקטרומגנטית, זיהוי ומדידת סוג הקרינה שנבלעה בו על ידי בחינת ספקטרום הבליעה, וניתוח כימי פסיקלי של התוצאות.
השיטה משמשת בשלל תחומים מעבר לתחומי הפיזיקה והכימיה הטהורים: אבחון קליני, זיהוי זרזים ורעלנים בתעשיית התרופות, בדיקות שונות בתחום איכות הסביבה, כרייה ועוד[1].
עקרונות פעולה
כאשר מאירים חומר באלומת אור (או קרינה אלקטרומגנטית אחרת) עשויים חלק מהפוטונים להיבלע באטומי החומר ולעורר אותם - להעלות את האלקטרונים באטום מרמת היסוד לרמת אנרגיה (אורביטל) גבוהה יותר. כמעט לכל חומר ישנן רמות אנרגיה ייחודיות - אורביטלים בדידים אפשריים, שמעבר אלקטרון ביניהם נעשה רק על ידי קליטה או פליטה של ערכים מסוימים (קוונטים) של אנרגיה. תגובת חומר לקרינה מתבטאת בספקטרום תדירויות הבליעה או הפליטה של הקרינה. במקרה של ספקטרוסקופיית בליעה אטומית, מנתחים את ספקטרום הקרינה שעברה דרך החומר, באמצעות ספקטרומטר אופטי, ומקבלים ספקטרום בליעה. בספקטרום הבליעה יופיעו כל אורכי הגל של הקרינה בה הואר החומר, למעט אלו שנבלעו בו - במקום אלו יופיעו 'קווים חסרים'. זיהוי אורכי הגל החסרים יעיד על הרכב החומר הנבדק ועל מבנה רמות האנרגיה של האטום או התרכובת הכימית הנבדקת. במידה ויעד הבדיקה הוא זיהוי הרכבו וריכוזו של יסוד בחומר, הזיהוי יעשה על ידי הערכת כמות הקרינה שנבלעה והשוואת התדירויות החסרות לערכים הידועים עבור יסודות מוכרים (אנליזה ספקטרוגרפית). במידה ויעד הבדיקה הוא חקר המבנה וההתנהגות של חלקיק, אטום או מבנה מולקולרי, תוצאות הבדיקה ישמשו להערכת רמות האנרגיה וינותחו בהתאם ליעד המחקרי.
במקרים רבים, הליך הבדיקה יכלול הבאה של החומר הנבדק למצב גזי בו התנועה של מולקולות היא חופשית יותר.
רכיבי המערכת
מקור אור – כאמור, כדי לעורר אטום יש להעניק לו אנרגיה, במקרה זה סוג האנרגיה הוא קרינה אלקטרומגנטית המכונה אור. אמנם מונוכרומטור רגיל אינו מסוגל להפיק קרן דקה וספציפית באורך הגל שלה, להקרנה על אטומים. לפיכך משתמשים ב-Hollow Cathode Lamp. בתוך המתקן ישנו גז אציל בלחץ גבוה מאוד. כאשר מועבר מתח בתוך התא הגז עובר יינון ומקבל מטען חיובי. יוני הגז מתנגשים בעוצמה על קתודה העשויה ממתכת האנליט וגורמים ליציאה של אטומי מתכת שעוברים ערור על ידי התנגשות עם אטומים אחרים. בחזרתם למצב היסוד, אטומי המתכת פולטים קרן אור דקה בדיוק באורך הגל של האנליט.
להבה – הלהבה מספקת את האנרגיה הדרושה כדי להביא את חומרי התמיסה למצב אטומרי (אנרגיית אטומיזציה) ולאדות אותם.
גלאי - מגלה את עוצמת האור הנפלט מהדוגמה וממיר אותו לאות חשמלי אשר מוצג על מסך.
קישורים חיצוניים
הערות שוליים
- ^ ספקטרוסקופיה של בליעה אטומית, מתוך ידיעון כימיה טכנולוגיה, חוברת מס' 74, 1998