So Sánh Giữa Quang Phổ Phát Xạ Quang Học Và Quang Phổ Phát Xạ Nguyên Tử – H2TECH

Máy quang phổ phát xạ quang học và máy quang phổ phát xạ nguyên tử là hai phương pháp phân tích sử dụng các phép đo định lượng phát xạ quang học từ các nguyên tử để xác định và tính toán nồng độ thành phần hóa học. Các nguyên tử tập trung ở mức năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản: khi chúng bị bốc hơi, bị nguyên tử hóa bởi ngọn lửa, plasma hoặc bị phóng điện, chúng trở nên bị kích thích và đạt đến trạng thái năng lượng cao hơn cần thiết để phân tích bằng cả hai máy quang phổ phát xạ.

1. Phổ phát xạ quang học

Phổ phát xạ quang học được kích hoạt bởi tia lửa giữa điện cực và mẫu kim loại; tia lửa này tạo ra năng lượng điện và đưa các nguyên tử bay hơi lên trạng thái kích thích. Khi các nguyên tử đạt đến trạng thái năng lượng cao này, chúng nằm trong trạng thái được gọi là plasma phóng điện. Một nguyên tố có thể tạo ra một biến thể của các vạch phổ phát xạ đặc trưng và các nguyên tử năng lượng cao tạo ra một phổ phát xạ riêng trùng với từng nguyên tố.

Ánh sáng tạo ra bởi sự phóng điện được xem như một mảng các vạch quang phổ do các nguyên tố của mẫu tạo ra. Cường độ của mỗi quang phổ phụ thuộc vào sự tập hợp của nguyên tố trong mẫu và ánh sáng được phân tán bởi một mạng nhiễu xạ để giải phóng quang phổ phát xạ cho các nguyên tố đã chọn. Các ống nhân quang có thể phát hiện sự hiện diện hoặc không có quang phổ, cũng như cường độ của quang phổ để tiến hành phân tích định lượng và định tính các nguyên tố.

Phổ phát xạ quang học thường sử dụng tia lửa, phát sáng hoặc phóng điện một chiều để kích thích phóng điện kích thích. Mặc dù vậy, phổ phát xạ quang học cũng cho phép phổ phát xạ quang plasma cảm ứng, còn được gọi là ICP. Phổ phát xạ quang học ICP biến plasma ghép thành nguồn kích thích cho các nguyên tử.

2. Phổ phát xạ nguyên tử

Phân tích hóa học của AES, hay phổ phát xạ nguyên tử, xác định số lượng một nguyên tố trong một mẫu duy nhất. Phương pháp này hoạt động bằng cách sử dụng cường độ ánh sáng phát ra từ tia lửa, ngọn lửa, hồ quang hoặc plasma ở một bước sóng nhất định. Trong phổ phát xạ, cường độ ánh sáng phóng điện tương ứng với số nguyên tử của nguyên tố và bước sóng của vạch quang phổ nguyên tử cho biết danh tính của nguyên tố.

Khi ánh sáng được kích hoạt bởi hồ quang hoặc tia lửa, quang phổ phát xạ nguyên tử sẽ kiểm tra kim loại trong chất rắn. Phương pháp này liên quan đến hồ quang điện hoặc tia lửa điện đi qua chất, sau đó chất tăng nhiệt độ và sau đó các nguyên tử bị kích thích. Khi các nguyên tử này đạt đến mức năng lượng cao hơn, chúng bắt đầu phát ra ánh sáng ở các bước sóng đặc trưng. Nếu có bất kỳ vật liệu không dẫn điện nào liên quan đến mẫu, chất này được trộn với bột than chì để kích thích độ dẫn điện.

Nếu ánh sáng được tạo ra từ ngọn lửa, một chất mẫu sẽ tương tác với ngọn lửa, nhiệt tỏa ra từ ngọn lửa sẽ phá vỡ vật liệu và tạo thành các nguyên tử tự do. Khi năng lượng nhiệt kích thích các nguyên tử, chúng bắt đầu đạt đến trạng thái năng lượng cao hơn. Khi các nguyên tố này bắt đầu phát ra ánh sáng ở bước sóng đặc trưng, ​​chúng có thể được xác định bằng máy quang phổ.

3. Phần kết luận

Cả quang phổ phát xạ quang học và quang phổ phát xạ nguyên tử đều được sử dụng để mô tả và xác định các phát xạ từ nguyên tử, có thể là: tia X, electron và photon quang học. AES xác định thành phần nguyên tố thông qua các quang phổ khác nhau, thường là điện từ hoặc khối lượng. Nếu theo đuổi phương pháp điện từ, đây là một dạng quang phổ nguyên tử quang học. Trong nhiều trường hợp, hấp thụ nguyên tử là phương pháp được áp dụng thường xuyên nhất trong ba phương pháp – phương pháp này được cho là có nhiều ưu điểm hơn so với phát xạ nguyên tử và huỳnh quang nguyên tử.

Về lâu dài, OES hay quang phổ phát xạ quang học là một nhánh chính xác hơn của quang phổ phát xạ nguyên tử. Quang phổ phát xạ quang học là một phần được chỉ định của quang phổ phát xạ nguyên tử và về cơ bản có thể được dán nhãn là AES. Tuy nhiên, các phương pháp OES xác định và kiểm tra phát xạ quang học bằng máy quang phổ. Ngoài OES, quang phổ phát xạ nguyên tử cũng đã tạo ra hai kỹ thuật khác để kiểm tra bước sóng, được gọi là hấp thụ nguyên tử và huỳnh quang nguyên tử.