O espectrómetro de absorção atômica é um instrumento de precisão para análise de elementos metálicos em traça, cujo princípio de funcionamento é baseado na absorção de radiação fotográfica característica dos átomos do estado básico. Sua linha de trabalho pode ser claramente dividida em cinco partes principais: fonte de luz, atomizador, sistema espectroscópico, detector e sistema de processamento de dados.

Fonte de luz: linha espectral de características "puras" que emitem elementos a serem medidos

O instrumento usa uma lâmpada de cátodo oco como fonte de luz, cujo cátodo é feito de elementos a serem medidos. Emite o espectro de comprimento de onda característico do elemento, com uma largura de linha espectral extremamente estreita (0,002 nm), alta intensidade e estável. Essa "fonte de luz de linha aguda" é uma premissa para medições de alta seletividade e alta sensibilidade, uma vez que é absorvida quase exclusivamente pelos átomos de estado básico do mesmo elemento na amostra.

Atomizador: transforma amostras em "nuvens atómicas de estado básico"

É o “coração” do instrumento. A solução de amostra é introduzida no atomizador, transformando o elemento a ser medido do estado composto em átomos gaseosos livres no estado básico por meio de energia de alta temperatura. As principais formas são:

Atomização de chama: a queima de gás (como acetileno) e gás auxiliar (como ar) para gerar alta temperatura é rápida, mas ligeiramente menos eficiente.

Metodo de atomização do forno de grafito: secagem, cinza, atomização e purificação através do aquecimento do processo no tubo de grafito elétrico, com alta eficiência de atomização e sensibilidade muito superior ao método de chama.

Sistema de espectroscopia: filtragem do comprimento de onda "alvo"

Os feixes que saem do atómico contêm linhas espectrais características emitidas pela fonte de luz e luz difusa, como a radiação de fundo gerada pelo próprio atómico. O sistema espectral (composto principalmente de rastres) funciona como um "filtro monocromático", cuja tarefa principal é separar e filtrar com precisão aquela linha de ressonância característica usada para a medição e projetá-la no detector, eliminando assim a interferência de outras luzes.

Detectores e sistemas de processamento de dados: medição e cálculo da absorção

Os detectores (geralmente fotomultiplicadores ou detectores de estado sólido) são responsáveis ​​pela conversão de sinais ópticos enfraquecidos após a absorção de vapor atômico em sinais elétricos. O sistema mede a relação entre a intensidade da luz emitida pela fonte (I0) e a intensidade da luz transmitida (I) após a absorção atômica.

De acordo com a Lei de Lambert-Beer, a absorção A = lg(I0/I), cujo valor é proporcional à concentração de átomos no estado base na amostra. A quantidade de elementos a medir na amostra pode ser calculada com precisão comparando a absorção de amostras desconhecidas com a absorção de soluções de série padrão com concentrações conhecidas.

Em resumo, o vínculo de trabalho do espectrómetro de absorção atômica é um processo delicado de anel: a luz "pura" emitida por uma fonte de luz específica atravessa uma nuvem atômica de estado básico gasificada pelo atomizador, purificada pelo sistema de espectrofotomia, capturada com precisão pelo detector no grau em que é absorvida e, finalmente, convertida diretamente pela quantidade de enfraquecimento do sinal de luz em valores de concentração do elemento através do processamento de dados.