14.10 : Spektroskopia emisyjna atomów: Aparatura

Aparatura spektrometrii emisyjnej atomów (AES) obejmuje różne komponenty, w tym urządzenia atomizujące, które przekształcają próbki w atomy i jony w fazie gazowej. Istnieją dwa główne typy urządzeń atomizujących: atomizery ciągłe i dyskretne. Atomizery ciągłe, takie jak plazmy i płomienie, wprowadzają próbki w stałym strumieniu, podczas gdy atomizery dyskretne wstrzykują pojedyncze próbki za pomocą strzykawek lub autosamplerów. Najpopularniejszym atomizerem dyskretnym jest atomizer elektrotermiczny.

Nebulizacja to proces wprowadzania próbek w postaci aerozoli. Nebulizator generuje drobną mgiełkę kropli z próbki cieczy, umożliwiając efektywną atomizację. Po rozpyleniu próbka w płomieniu lub plazmie tworzy populację atomów, cząsteczek i jonów w stanie ustalonym. Emisja z plazmy jest następnie rozdzielana na składowe długości fal za pomocą urządzenia do izolacji długości fal, takiego jak monochromator, polichromator lub spektrograf. Wyizolowane promieniowanie jest przekształcane na sygnały elektryczne przez przetworniki lub detektory matrycowe, które są następnie przetwarzane i analizowane przez systemy komputerowe.

Systemy emisji plazmy sprzężonej indukcyjnie (ICP) wykorzystują plazmę wysokotemperaturową zwaną palnikiem plazmowym argonowym zamiast płomienia. Umożliwia to szersze zastosowanie i szybką analizę wieloelementową. W źródle plazmy prądu stałego (DCP) ogrzewanie gazu obojętnego odbywa się za pomocą łuku prądu stałego, tworząc plazmę w strumieniu gazu o dużej prędkości. Konstrukcja DCP powszechnie wykorzystuje zespół elektrod w kształcie odwróconej litery V z obszarem wzbudzenia na przecięciu strumieni argonu, a do wstrzykiwania próbki w tym punkcie stosuje się nebulizator.

Dostępne są różne instrumenty do oznaczania wielu elementów, w tym sekwencyjne spektrometry, które skanują różne linie emisyjne sekwencyjnie, oraz spektrometry jednoczesne, które wykorzystują polichromatory lub spektrografy do jednoczesnego pomiaru wielu długości fal. Aparatura do spektrometrii emisyjnej atomowej oferuje różne opcje ścieżek optycznych, w tym sekwencyjne ścieżki optyczne z monochromatorami do sekwencyjnego pomiaru długości fali oraz jednoczesne bezpośrednie odczyty polichromatorów z wieloma szczelinami wyjściowymi i fototubulami do jednoczesnego pomiaru wielu linii emisyjnych.