原子発光分光法(AES)
の原理
原子放出分光法(AES)は、サンプルの元素組成を決定するために使用される分析手法です。それは、高エネルギーのサンプルの刺激的な原子の原理に基づいて機能し、特定の波長で光を放出します。次に、この放出された光を分析して、存在する要素とその濃度を識別します。
これが原則の内訳です:
1。励起:
*このサンプルは、高温環境、通常はプラズマまたは炎に導入されます。
*この高温は、原子内の電子をより高いエネルギーレベルに促進するのに十分なエネルギーを提供し、それらを「励起状態」に刺激します。
2。排出:
*励起された原子は不安定で、すぐにその基底状態に戻り、過剰なエネルギーを光の光子として放出します。
*各要素には一意のエネルギーレベルがあり、特定の波長の光が放出されます。この特性放出スペクトルは、要素の指紋として機能します。
3。検出:
*放出された光は分光計を通過し、光を個々の波長に分離します。
*検出器は、各波長で光の強度を測定します。
*放出される光の強度は、サンプル内の元素の濃度に直接比例します。
AESの重要なコンポーネント:
* サンプル紹介: サンプルは、液体、固体、ガスなどの霧化に適した形式で励起源に導入されます。
* 励起ソース: ソースは、霧化と励起のために高温を提供します。例には次のものが含まれます。
* 炎: 液体に適したシンプルで手頃な方法。
* 誘導結合血漿(ICP): 幅広い要素とマトリックスを分析できる非常にエネルギーのソース。
* 直流血漿(DCP): ICPと比較した消費電力とコストの観点から利点を提供します。
* 分光計: 波長に基づいて放出された光を分離し、特定の要素の識別を可能にします。
* 検出器: 異なる波長で放出された光の強度を測定します。
AESの利点:
* 高感度: 非常に低い濃度の元素を検出できます。
* 幅広い適用性: 幅広い要素とマトリックスを分析できます。
* 比較的単純な操作: 最小限のサンプル準備とデータ分析が必要です。
AESの制限:
* 元素分析に限定: 分子構造または官能基を識別できません。
* マトリックス効果: サンプル内の他の要素の存在は、ターゲット要素の放出強度に影響を与える可能性があります。
* スペクトル干渉: 2つ以上の要素は、同様の波長で光を放出し、信号の重複につながる可能性があります。
AESのアプリケーション:
* 環境監視: 水、土壌、および空気サンプルの元素組成の決定。
* 食品化学: 食品のミネラル含有量の分析。
* 産業分析: 合金の組成を決定するなど、製造における品質管理。
* 地球化学分析: 岩と鉱物の元素組成の研究。
* 臨床化学: 生物学的サンプルの微量元素のレベルの測定。
結論として、AESは、さまざまなサンプルの元素組成を決定するための多用途で強力な手法です。励起された原子のユニークな排出スペクトルに依存して、存在する要素を特定して定量化し、研究と産業用途に貴重な洞察を提供します。