14.5 : Atomabsorptionsspektroskopie

Die Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) beruht auf dem Lambert-Beerschen Gesetz, das erfordert, dass die Strahlungsquelle einen schmalen Wellenlängenbereich emittiert, der den Absorptionseigenschaften des Analytatoms entspricht. Das wichtigste Kriterium für die Auswahl einer geeigneten Strahlungsquelle bei der AAS ist die Bereitstellung einer präzisen und intensiven Emission bei bestimmten Wellenlängen, die eine genaue Detektion des Analyten ermöglicht.

Zwei häufig verwendete schmalbandige „Linien“-Strahlungquellen in der AAS sind Hohlkathodenlampen (HCLs) und elektrodenlose Entladungslampen (EDLs), die auf der Grundlage des zu analysierenden Elements und der erforderlichen Intensität ausgewählt werden.

Hohlkathodenlampen (HCLs): HCLs werden häufig für Elemente verwendet, die mit mäßiger Intensität detektiert werden können. Die Lampe besteht aus einer zylindrischen Hohlkathode, die mit dem zu analysierenden Element beschichtet ist, und einer Wolfram- oder Zirkoniumanode. Diese sind in einem Glasrohr untergebracht, das mit einem Inertgas bei niedrigem Druck gefüllt ist. Wenn eine Spannung an die Elektroden angelegt wird, werden die Atome des Inertgases ionisiert, wodurch sie die Kathode bombardieren. Dadurch werden die Atome des Analyten in einem als „Sputtern“ bezeichneten Prozess herausgeschlagen, der zur Emission elementspezifischer Strahlung führt. HCLs sind aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Spezifität ideal für viele routinemäßige AAS-Messungen.

Elektrodenlose Entladungslampen (EDLs): EDLs werden für Elemente verwendet, die eine präzisere oder intensivere Strahlung erfordern. Diese Lampen enthalten ein versiegeltes Quarzrohr, das ein Inertgas und das Analytelement oder dessen Salz enthält. Durch Anlegen eines starken Hochfrequenz- oder Mikrowellenfelds wird der Analyt verdampft und angeregt, wodurch sein charakteristisches Spektrum emittiert wird. EDLs erzeugen intensivere Emissionen als HCLs und eignen sich daher für Elemente, die eine höhere Empfindlichkeit und Präzision erfordern.

Sowohl HCLs als auch EDLs werden basierend auf den spezifischen Anforderungen der AAS-Analyse ausgewählt, um sicherzustellen, dass die emittierte Strahlung den Absorptionseigenschaften des Analyten entspricht, um genaue Messungen zu ermöglichen.