14.10 : Espectroscopia de Emissão Atômica: Instrumentação

A instrumentação da espectrometria de emissão atômica (AES) envolve vários componentes, incluindo dispositivos de atomização que convertem amostras em átomos e íons em fase gasosa. Existem dois tipos principais de dispositivos de atomização: atomizadores contínuos e discretos. Os atomizadores contínuos, como plasmas e chamas, introduzem amostras em um fluxo constante, enquanto atomizadores discretos injetam amostras individuais usando seringas ou amostradores automáticos. O atomizador discreto mais comum é o atomizador eletrotérmico.

A nebulização é o processo de introdução de amostras na forma de aerossóis. Um nebulizador gera um spray fino de gotículas da amostra líquida, permitindo uma atomização eficiente. Uma vez atomizada, a amostra em uma chama ou plasma forma uma população de átomos, moléculas e íons em estado estacionário. A emissão do plasma é então separada em comprimentos de onda constituintes usando um dispositivo de isolamento de comprimento de onda, como um monocromador, policromador ou espectrógrafo. A radiação isolada é convertida em sinais elétricos por transdutores ou detectores de matriz, que são então processados ​​e analisados ​​por sistemas de computador.

Os sistemas de emissão de plasma indutivamente acoplado (ICP) utilizam um plasma de alta temperatura chamado tocha de plasma de argônio em vez de uma chama. Isso permite uma aplicação mais abrangente e uma análise multielementar rápida. Na fonte de plasma de corrente contínua (DCP), o aquecimento do gás inerte é obtido por meio de um arco CC, estabelecendo o plasma em um fluxo de gás de alta velocidade. O design do DCP geralmente utiliza um conjunto de eletrodos em forma de V invertido com a região de excitação na interseção dos fluxos de argônio, e um nebulizador é empregado para injetar a amostra neste ponto.

Diferentes instrumentos estão disponíveis para determinações multielementares, incluindo espectrômetros sequenciais que varrem diferentes linhas de emissão em sequência e espectrômetros simultâneos que usam policromadores ou espectrógrafos para medir vários comprimentos de onda simultaneamente. A instrumentação da espectrometria de emissão atômica oferece diferentes opções de caminhos ópticos, incluindo caminhos ópticos sequenciais com monocromadores para uma medição sequencial de comprimento de onda e policromadores de leitura direta simultânea com múltiplas fendas de saída e fototubos para medição simultânea de múltiplas linhas de emissão.