Атомная спектроскопия

Атомная спектроскопия изучает элементный состав вещества на основании спектров поглощения или спектров испускания свободных атомов и ионов. Классификация инструментальных методов этой разновидности оптической спектроскопии включает масс-спектральный, атомно абсорбционный и атомно эмиссионный анализ . Атомная спектроскопия находит применение практически во всех ключевых отраслях производства – химической, пищевой, медицинской, фармацевтической и прочих видах промышленности.

Атомно абсорбционная спектроскопия (ААС) – распространенный метод элементного анализа, позволяющий количественно определять состав вещества по спектрампоглощенияабсорбции). Атомно абсорбционная спектрометрия используется для установления процентного содержания металлов в солевых растворах, в том числе, биологического происхождения, как то кровь или сыворотка крови.

Прибор для ААС называют атомно абсорбционным спектрометром . Принципиальная схема устройства включает источник излучения, атомизатор для разложения аналита на атомы, монохроматор для выделения характерной длины волны соединения и детектор для измерения аналитического сигнала поглощения. Атомно абсорбционный спектрометр экспериментально устанавливает зависимость интенсивности сигнала от концентрации элемента в растворе сравнения. На основании градуировочной характеристики рассчитывается содержание изучаемого элемента.

В зависимости от типа атомизатора различают пламенный атомно абсорбционный спектрометр и атомно абсорбционный спектрофотометр с электротермической атомизацией. В первом случае в роли генератора высокой температуры выступает пламя. Во втором анализатор спектра оснащен электронагреваемой графитовой трубкой, которая выступает атомизатором.

Атомно эмиссионный анализ (АЭС) определяет состав вещества по спектрам испускания свободных атомов и ионов анализируемого образца, возбуждаемым в световых источниках. Источниками света в атомно эмиссионном анализе обычно служат пламя горелки или плазма. Процесс проведения анализа включает такие процедуры, как пробоподготовка, перевод аналита в газообразную фазу, атомизация, возбуждение излучения свободных атомов и ионов и разложение его в спектр, запись спектра, качественный анализ пробы по спектральным линиям, измерение интенсивности сигналов для количественного определения.

В настоящее время наиболее эффективным видом АЭС-анализа признан атомно эмиссионный с индуктивно связанной плазмой . Производители начали выпускать анализатор спектра с индуктивно связанной плазмой на коммерческой основе более 40 лет назад. Принцип его работы основан на измерении аналитического сигнала испускания при помещении пробы в индуктивно-связанную плазму. Зафиксированные значения интенсивности излучения сравниваются со значениями интенсивности эталонных образцов с известной концентрацией для определения содержания целевого элемента в пробе. Эмиссионный спектрометр с ИСП также состоит из монохроматора и детектора.

Метод эмиссионного анализа успешно применяется в работе таких приборов, как анализатор металлов и анализатор сплавов . АЭС-метод позволяет создавать компактное оптико-эмиссионное оборудование для экспресс-анализа металлов и сплавов. Подобные анализатор сплавов и анализатор металлов могут быстро установить концентрации легких элементов (S, P, C) в сплавах на основе железа.

Прочие методы элементного анализа (рентгено-флуоресцентная спектроскопия, магнитно-резонансная ядерная спектрометрия ) не используют процедуру атомизации пробы и трансформации ее в электронный пар. Так, магнитно-резонансная ядерная спектрометрия , или спектрометрия ЯМР, основывается на различиях в магнитных свойствах ядер атомов. Современные ядерные спектрометры применяются для исследования структуры органических молекул и изучают их взаимодействие. С помощью ЯМР- спектрометра с одинаковой эффективностью можно проводить анализ как низкомолекулярных органических соединений, так и макромолекул, например, белков и метаболитов. Ядерные спектрометры отлично дополняют другие физико-химические методы анализа, такие как кристаллография, масс-спектрометрия и прочие.

Американский лидер в области приборостроения, фирма Agilent , разрабатывает модели аналитического оборудования самого широкого профиля , купить которые в настоящее время можно в любом уголке земного шара. Цена моделей в нашей стране варьируется в зависимости от комплектации приборов и наценки посредника, поставляющего установки в Россию . Компания Фармконтракт предлагает купить атомно абсорбционный спектрометр Agilent по самым низким ценам среди конкурентов.