طیف‌سنجی جذب اتمی با عنوان Atomic Absorption Spectrometry (AAS)، در دسته آنالیز عنصری و عمدتا برای تجزیه و تحلیل عناصر در محلول کاربرد دارد. این روش با فناوری آسان، توان بالا و ارزان در کاربردهایی نظیر صنایع غذایی، نوشیدنی، آب، تحقیقات بالینی، تجزیه و تحلیل دارویی و همچنین در معادن برای تعیین درصد فلزات گران‌بها کاربرد دارد. در این مقاله و در ادامه به روش کار و آماده‌سازی این روش پرداخته خواهد شد.
روش کار:
طیف‌سنجی جذاب اتمی نمونه‌ی مایع یا گاز را از طریق استفاده از طول موج‌های مشخصه تابش الکترومغناطیسی ار یک منبع نور تشخیص می‌دهد. آنالیت (ماده مورد تجزیه) در ابتدا اتمیزه و طول موج مشخصه آن‌ها منتشر و ثبت می‌شود. زمانیکه تحریک صورت می‌گیرد، الکترون‌ها به تراز انرژی بالاتری می‌روند و برگشت الکترون به تراز قبلی خود با انتشار فوتون همراه است. از سوی دیگر نوری که ساطع می‌شود حاکی از حضور عنصر خاصی است که می‌تواند با توجه به شدت آن، غلظت عناصر را اندازه‌گیری کرد.
طیف‌سنجی جذب اتمی با توجه به روش اتمیزاسیون به 2 دسته‌ی:
- Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS)
- Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (GFAAS)
تقسیم‌بندی می‌شود. روش GFAAS برای اندازه‌گیری در غلظت ppb و با حجم نمونه فوق‌العاده کم کاربرد دارد.
آماده‌سازی نمونه AAS:
در این روش، نمونه می‌تواند به 2 صورت مایع و جامد باشد. در روش FAAS، ابتدا اتمیزاسیون با ایجاد یک پراکندگی مه ریز رخ می‌دهد و سپس غبار وارد شعله می‌شود و شعله باعث شکستن پیوندهای مولکولی باقی‌مانده خواهد شد. در روش GFAAS، نمونه مایع به صورت مستقیم وارد کووت می‌شود و در آن جا به غبار ریز تبدیل می‌شود و در ادامه نمونه در معرض منبع نور قرار می‌گیرد. اتم‌های فلزی درون نمونه طول موج‌ها را جذب می‌کند و در هنگام جذب یک طیف نوری بوجود می‌آید که شدت نور در یک یا چند ناحیه کاهشی است. شدت کاهش یافته مشخصه یک عنصر معین است و به شناسایی و تعیین غلظت عناصر کمک می‌کند. اساس کار در این روش، طول موج تشعشی و جذب توسط اتم‌های مختلف است.
آنالیت توسط منبع نور برانگیخته می‌شود و مخلوطی از طول موج ساطع می‌شود. از سوی دیگر پراکندگی طول موج‌ها توسط آشکارساز AAS اندازه‌گیری می‌شود. غلظت عناصر تابعی از شدت طول موج آن‌ها است و با یک کتابخانه از استانداردهای غلظت‌های شناخته شده، نمونه ناشناخته را به صورت کمی می‌توان آنالیز کرد.
روش FAAS توانایی شناسایی بیش از 60 عنصر نظیر سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، روی، آهن و غیره را داراست. نمونه‌های مایع aspirated می‌شوند و از طریق یک محفظه اسپری وارد شعله می‌شوند و در نهایت به قطرات ریز تبدیل می‌شوند. شعله دستگاه می‌تواند گازهایی نظیر هوا و استیلن یا اکسید نیتروژن باشد. شعله باعث تجزیه، تبخیر و اتمیزاسیون نمونه خواهد شد. لامپ‌های کاتدی توخالی، نوری را منتشر می‌کنند که مخصوص عنصر است و این نور از طریق شعله هدایت می‌شود تا امکان اندازه‌گیری در حین اتمیزاسیون فراهم شود.
روش GFAAS توانایی اندازه‌گیری عناصر نظیر کروم، نیکل، آرسنیک، سرب، کادمیم، منیزیم و مس را در مقیاس ppb داردو از مزایایی این روش می‌توان به مصرف نمونه بسیار کم در مقیاس میکرولیتر اشاره کرد که به صورت مستقیم وارد کووت گرافیتی می‌شود.
آماده‌سازی نمونه جامد و مایع با هضم با اسیدهای غلیظ نظیر H2SO4, HNO3 و HCL انجام می‌گیرد. از دیگر روش‌های آماده‌سازی نمونه می‌توان به استفاده از مایکروویو فشار بالای هضم اشاره کرد.