Espectrofotômetro de absorção atômica é um instrumento para realizar análises quantitativas baseadas na absorção atômica de um determinado comprimento de onda de luz. Seus princípios centrais envolvem o salto de energia dos átomos e as propriedades de absorção da luz.

Nível de energia atômica e absorção

Em circunstâncias normais, os átomos estão em um estado básico, ou seja, um estado de baixa energia. Quando os átomos são estimulados por energia externa (como a energia térmica fornecida por meio de aquecimento como chamas, fornos de grafite, etc.), os elétrons saltam para níveis mais altos de energia, formando átomos de estado excitado. Os átomos de diferentes elementos têm uma estrutura de nível de energia, e a energia necessária para a transição eletrônica é especificada. Quando um feixe de luz de um comprimento de onda específico passa pelo vapor atômico, se a energia dessa luz é exatamente igual à energia necessária para que os elétrons do átomo passem do estado básico para um nível de energia superior, o átomo absorve essa parte da luz, diminuindo a intensidade da luz. Este fenômeno de absorção atômica de um comprimento de onda específico da luz constitui a base do espectro de absorção atômica.

2) Papel do sistema espectral

O sistema espectral desempenha um papel fundamental no espectrofotômetro de absorção atómica. Ele é capaz de dividir o espectro contínuo emitido pela fonte de luz em um único comprimento de onda e, em seguida, selecionar com precisão o comprimento de onda da linha espectral característica correspondente ao elemento a ser medido. Por exemplo, para a determinação do sódio, o sistema de espectroscopia filtra o comprimento de onda especificado (por exemplo, 589,0 nm) correspondente à migração de elétrons quando o sódio é excitado na chama, permitindo que ele passe por uma amostra de vapor atômico. Desta forma, é possível detectar especificamente a absorção de átomos de sódio na amostra para esse comprimento de onda especificado, excluindo assim interferências de outros comprimentos de onda e melhorando a precisão da análise.

3) Detecção e quantificação

Quando a luz de um comprimento de onda especificado passa por uma piscina de absorção que contém o vapor atômico do elemento a ser medido, como um queimador de chama ou um forno de grafito, a intensidade da luz diminui. Este grau de decadência está estreitamente relacionado com a concentração de elementos a medir na amostra. Detectando a intensidade da luz através da amostra e comparando a absorção com a solução padrão de concentração conhecida nas mesmas condições, é possível estabelecer uma relação quantitativa entre a absorção e a concentração de acordo com a lei de Lambert-Biel (A = kc, onde A é a absorção, k é o coeficiente de absorção molar e c é a concentração do elemento a ser medido), permitindo assim a determinação precisa do conteúdo do elemento a ser medido.