14.17 : Fotometria a fiamma: laboratorio

In un fotometro a fiamma, quando una soluzione come il cloruro di potassio viene aspirata nella fiamma, il solvente evapora, lasciando dietro di sé sale disidratato. Questo sale si dissocia in atomi gassosi liberi nel loro stato fondamentale. Alcuni di questi atomi assorbono energia dalla fiamma, portando alla loro eccitazione. Gli atomi eccitati tornano allo stato fondamentale, emettendo dei fotoni a lunghezze d'onda caratteristiche. Siccome sono coinvolte solo transizioni elettroniche, le linee di emissione risultanti sono molto strette. L'intensità della radiazione emessa è linearmente proporzionale alla concentrazione dell'analita nella soluzione aspirata. Tuttavia, questa linearità si osserva principalmente all'estremità inferiore della curva di calibrazione. A concentrazioni di analita più elevate, più atomi nello stato fondamentale, che possono riassorbire la radiazione emessa, si discostano dalla relazione lineare.

I moderni fotometri a fiamma possono elaborare automaticamente i dati di calibrazione multianalita multipunto ed eseguire misurazioni senza la necessità di diluizione del campione, adattandosi a concentrazioni fino a 1000 mg/L. Mentre la fotometria a fiamma viene principalmente usata per la determinazione di sodio (Na), potassio (K) e litio (Li) nei laboratori clinici, trova anche applicazioni di nicchia nei vari campi. Per esempio, misura i metalli alcalini residui nel biodiesel e determina il sodio, il potassio e il calcio nel cemento. In passato, la spettrometria a emissione di fiamma consentiva la misurazione di un massimo di 60 elementi in fiamme calde di protossido di azoto e acetilene. Tuttavia, oggi, la spettrometria ad assorbimento atomico, o AAS, è usata prevalentemente per misurare metalli diversi dai metalli alcalini.