تفاوت دستگاه جذب و نشر اتمی چیست؟

تفاوت دستگاه جذب و نشر اتمی

مقدمه:

طیف سنجی جذب اتمی (AAS) و نشر اتمی (AES) دو روش قدرتمند برای آنالیز کمی و کیفی عناصر در طیف وسیعی از مواد هستند. هر دو روش بر پایه ی تعامل تابش با اتم ها و یون ها بنا شده اند، اما از نظر نحوه اندازه گیری و کاربردها تفاوت هایی دارند.

اصول کار:

جذب اتمی (AAS):

1. اتمیزه شدن: نمونه در شعله، کوره یا پلاسما اتمیزه می شود و اتم های آزاد را به وجود می آورد.
2. جذب تابش: تابش با طول موج مشخصی که با طول موج جذب اتم های مورد نظر همخوانی دارد، به اتم ها تابیده می شود.
3. برانگیختگی: اتم ها تابش را جذب کرده و به حالت برانگیخته می شوند.
4. اندازه گیری: میزان جذب تابش توسط آشکارساز اندازه گیری می شود.
5. محاسبه غلظت: با استفاده از منحنی کالیبراسیون، غلظت عنصر مورد نظر در نمونه محاسبه می شود.

نشر اتمی (AES):

1. اتمیزه شدن: نمونه در شعله، کوره یا پلاسما اتمیزه می شود و اتم های آزاد را به وجود می آورد.
2. برانگیختگی: اتم ها با انرژی حرارتی یا تابشی برانگیخته می شوند.
3. نشر تابش: اتم های برانگیخته هنگام بازگشت به حالت پایدار، تابش هایی با طول موج های مشخص از خود ساطع می کنند.
4. اندازه گیری: شدت تابش ساطع شده توسط آشکارساز اندازه گیری می شود.
5. محاسبه غلظت: با استفاده از منحنی کالیبراسیون، غلظت عنصر مورد نظر در نمونه محاسبه می شود.

تفاوت های کلیدی دستگاه جذب و نشر اتمی:

1. نوع اندازه گیری:

• AAS: میزان جذب تابش توسط اتم ها اندازه گیری می شود.
• AES: شدت تابش ساطع شده توسط اتم های برانگیخته اندازه گیری می شود.

2. کاربرد:

• AAS: برای آنالیز کمی عناصر فلزی در نمونه های مختلف
• AES: برای آنالیز کمی و کیفی عناصر فلزی و غیر فلزی در نمونه های مختلف

3. مزایا:

• AAS:
  • دقت و صحت بالا
  • حساسیت بالا
  • قابلیت آنالیز عناصر مختلف
  • سادگی و سهولت استفاده
• AES:
  • عدم نیاز به آماده سازی پیچیده نمونه
  • سرعت بالا
  • قابلیت آنالیز چند عنصر به طور همزمان

4. معایب:

• AAS:
  • نیاز به آماده سازی نمونه
  • عدم توانایی در آنالیز عناصر غیر فلزی
  • احتمال تداخلات
• AES:
  • دقت و صحت پایین تر در مقایسه با AAS
  • حساسیت پایین تر در مقایسه با AAS
  • احتمال تداخلات

5. جزئیات بیشتر:

• منبع تابش:
  • AAS: لامپ های تخلیه گازی
  • AES: شعله، پلاسما، قوس الکتریکی
• آشکارساز:
  • AAS: فتومولتی پلایر
  • AES: آشکارسازهای CCD، PMT
• حد تشخیص:
  • AAS: به طور کلی پایین تر از AES
  • AES: به عنصر مورد نظر و روش اتمیزه شدن بستگی دارد

انتخاب بین AAS و AES:

انتخاب بین AAS و AES به عوامل مختلفی از جمله نوع عنصر مورد نظر، غلظت عنصر، دقت و صحت مورد نیاز، سادگی و سهولت استفاده و هزینه بستگی دارد.

در اینجا چند نمونه از کاربردهای خاص AAS و AES در صنعت آورده شده است:

• صنعت فولاد: برای آنالیز عناصر آلیاژی مانند آهن، کربن، منگنز، سیلیکون و فسفر از AAS و AES استفاده می شود.
• صنعت آلومینیوم: برای آنالیز عناصر آلیاژی مانند آلومینیوم، مس، منگنز، سیلیکون و آهن از AAS و AES استفاده می شود.
• صنعت سیمان: برای آنالیز عناصر تشکیل دهنده سیمان مانند کلسیم، سیلیکون، آلومینیوم، آهن و منگنز از AAS و AES استفاده می شود.
• صنعت مواد غذایی: برای آنالیز عناصر مغذی مانند کلسیم، آهن، روی، ید و پتاسیم و همچنین آلاینده ها مانند فلزات سنگین از AAS و AES استفاده می شود.
• صنعت دارویی: برای آنالیز عناصر تشکیل دهنده داروها و همچنین آلاینده ها از AAS و AES استفاده می شود.

نتیجه:

AAS و AES دو روش قدرتمند برای آنالیز عناصر در طیف وسیعی از مواد هستند. این روش ها در صنایع مختلف کاربردهای گسترده ای دارند. انتخاب بین AAS و AES به عوامل مختلفی از جمله نوع عنصر مورد نظر، غلظت عنصر، دقت و صحت مورد نیاز، سادگی و سهولت استفاده و هزینه بستگی دارد.