شرح مطيافيات الامتصاص والانبعاث Absorption and Emission Spectrometers - اون لاين

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

01122014

مُساهمة 

. شرح مطيافيات الامتصاص والانبعاث Absorption and Emission Spectrometers - اون لاين




شرح مطيافيات الامتصاص والانبعاث Absorption and Emission Spectrometers  - اون لاين
مطيافيات الامتصاص والانبعاث
Absorption and Emission
Spectrometers  

مقدمة:
يتم الامتصاص على المستوى الجزيئي في مطياف الأشعة المرئية ، ومطياف الأشعة فوق البنفسجية ، ونتيجة لهذا الامتصاص الطاقي تحدث انتقالات أليكترونية في الذرات داخل الجزيئات ، وكذلك يتم الامتصاص على المستوى الجزيئي في مطياف الأشعة تحت الحمراء مسببا اهتزازات داخل الجزيئات ويحدث انتقال الجزيء من المستوى الاهتزازي الصفري الى المستويات الاهتزازية العالية الطاقة مما يؤدي الى تمدد أو انكماش في الروابط الكيماوية بين الذرات أو يحدث تغيير في الزوايا بين الروابط المكونة للجزيئات ، بينما في حالة مطياف الامتصاص الذري للعناصر يتم الامتصاص على المستوى الذري فقط وليس على مستوى الجزيء ، ولذلك لابد من تحويل العنصر المطلوب قياسه في الجزيء الى الحالة الذرية.

وهناك العديد من الطرق التي يمكن بها اثارة ذرات العناصر ونقلها من الحالة المستقرة ground state   الى الحالة المثارة  excited state ، وأبسط الطرق لاثارة المادة هي أَن:- تسخن العينة إلى درجة حرارة عالية ، مما يؤدي الى حدوث  إثارة نتيجة  للتصادمات التي تحدث بين ذرات العينة ،  وهذه الطريقة مستعملة في مطياف الامتصاص والانبعاث عن طريق اللهب Flame atomic absorption and flame atomic emission spectrometer

ويعمل مطياف الامتصاص الذري   Atomic Absorption spectrometer على فحص أطوال موجات الفوتونات الممتصة أثناء اثارة ذرات العناصر ،  بينما يعمل مطياف الانبعاث الذري   Atomic Emission Spectrometer على فحص أطوال موجات الفوتونات المنبعثة من الذرات أثناء إنتقالها من الحالة المثارة إلى الحالة المستقرة أو ذات الطاقة الأقل ، ومن المعروف أن كل عنصر يبعث مجموعة مميزة من الأطوال الموجية المنفصلة طبقا لتركيبه الإلكتروني ، وبدراسة هذه الأطوال الموجية يمكن معرفة العناصر المكونة للعينة.

تقوم مطيافيات الامتصاص والانبعاث الذري بتقدير العناصر في محاليلها كطريقة من طرق القياسات الطيفية  spectroscopy  ، وتعتمد فكرة التقدير على تحويل محلول العينة الى رزاز  atomization  ،  ثم خلط الرزاز مع مخلوط من الغازات مثل الأسيتيلين والهواء أو الأسيتلين ، وأكسيد النيتروز ويتم حرق العنصر بواسطة اللهب الناتج عن خلط هذه الغازات ويتحول العنصر الى الصورة الذرية والتي تتعرض الى لمبة كاثود Hollow cathode lamp  خاصة بالعنصر المراد قياسه.

وتعطي لمبة الكاثود الخاصة بكل عنصر ضوء ذو تردد معين مشابه للطيف الذري للعنصر المطلوب قياسه ، فتمتص ذرات العنصر قدر من هذا الضوء يتناسب مع تركيزها في اللهب أي أنه كلما كان عدد ذرات العنصر أو تركيز ذرات العنصر في اللهب عالي فانه يحدث امتصاص لقدر كبير من الطاقة ،  وعن طريق مقارنة كمية الطاقة الممتصة أو المنبعثة بواسطة تركيزات معلومة من العنصر بكمية الطاقة الممتصة بواسطة العينات المجهولة التركيز لنفس العنصر يتم التقدير.

و هناك عدة مراحل تحدث للعينة خلال تكوين طيف الامتصاص أو الانبعاث عن طريق اللهب:
1. التبخير  Evaporation:   يحدث تجفيف dehydration للعينة المحتوية على المعدن بسبب حرارة اللهب ويتبخر المذيب.
2. مرحلة التكسير  Dissociation: وفيها تتحول الجزيئات الى ذرات.
3. التحويل الى ذرات  Atomization  :  يتم اختزال أيونات المعدن التي كانت ذائبة في مذيب العينة الى ذرات المعدن ،  على سبيل المثال تحول أيونات المغنسيوم الى ذرات المغنسيوم  
Mg (aq)++   + 2e      →      Mg(g)
4. الاثارة  Excitation : تمتص أليكترونات المعدن الطاقة من حرارة اللهب وتنتقل بذلك الى مستويات طاقية أعلى ، أي يحدث لها اثارة . وتتوقف كمية الطاقة الممتصة على قوى التجاذب الأليكتروستاتيكية بين الأليكترونات السالبة الشحنة ونواة الذرة الموجبة الشحنة والتي بدورها تتوقف على عدد البروتونات داخل النواة.  وتنتقل الأليكترونات بعد امتصاصها للطاقة الى مستويات طاقية أعلى وتصبح في حالة مثارة.
وهنا يمكن قياس الطاقة اللازمة لحدوث هذه الاثارة أي قياس الطاقة الممتصة         وذلك بواسطة مطياف الامتصاص    Flame Absorption Spectrometer  (شكل 8-1)  ،  أو أنه نتيجة أن الذرات أصبحت مثارة فهي تكون غير مستقرة ولكي تعود مرة أخرى وبسرعة الى الحالة المستقرة فانها تبث الطاقة التي امتصتها في شكل انبعاث اشعاعي وبذلك تقاس الطاقة اللازمة للرجوع من هذه الحالة المثارة الى الحالة المستقرة أي قياس الطاقة المنبعثة وذلك بواسطة مطياف الانبعاث  Flame Emission Spectrometer  (شكل 8-2).




شكل (8-1): مطياف الامتصاص الذري عن طريق اللهب
Flame atomic absorption spectrometer



شكل (8-2): مطياف الانبعاث عن طريق اللهب
  Flame emission spectrometer

وهذا الامتصاص أو الانبعاث الاشعاعي يكون في نطاق الطيف المرئي لبعض المعادن.  ولأن أليكترونات الذرة أساسا في مستويات طاقية مختلفة فانها كلها تمتص ضوء اللهب وبذلك ينبعث خليط من الأطوال الموجية المختلفة للذرة الواحدة.

وببساطة شديدة يمكن ملاحظة طيف الانبعاث عن طريق اللهب وذلك باستخدام موقد       بنزن Bunsen burner   وعينات من المعادن ،  فمثلا عند وضع معدن الصوديوم على اللهب فانه يتوهج باللون الأصفر بينما يتوهج معدن الكالسيوم باللون الأحمر والنحاس باللون الأخضر.

وسوف نخص بالشرح مطياف الامتصاص الذري على أساس أنه الأوسع استخداما وانتشارا.

مطياف الامتصاص الذري
Atomic Absorption Spectrometer (AAS)

طرق تقدير الامتصاص الذري:
يوجد أكثر من طريقة technique  لتقدير الامتصاص الذري للعناصر ، وهي تختلف على حسب نوع ، وتركيز العنصر المراد تقديره  في العينة.

أولا:  الامتصاص الذري للعناصر بطريقة اللهب
Flame Atomic Absorption (Direct Aspiration method)
وهنا يتم تحويل العنصر الى الحالة الذرية عن طريق اللهب حيث يتم تسليط حزمة ضوئية من لمبة كاثود - مصنوعة من نفس العنصر المراد تقديره - خلال اللهب الى موحد الموجات ثم الى كشاف لقياس كمية الضوء الممتص بواسطة اللهب ، ويعتمد الامتصاص على وجود ذرات حرة في حالتها المستقرة في اللهب ،  ويتم تقدير العناصر بهذه الطريقة في حدود تركيزات من العنصر بالجزء في المليون ppm


ثانيا:  الامتصاص الذري للعناصر بطرق أخرى غير اللهب
     Flameless Atomic Absorption
وهنا يتم تحويل العنصر الى الحالة الذرية بطرق أخرى غير اللهب ، مثل:- استخدام الأفران الكهربية ، أو الاعتماد على بعض التفاعلات الكيماوية مثل توليد هيدريدات الغازات المتطايرة  volatile gaseous hydrides  لبعض العناصر مثل الزرنيخ ، والسيلينيوم ، والأنتيمون ،  والقصدير  عن طريق اضافة مادة مختزلة ، أو على بعض الخصائص الكيمائية مثل ظاهرة التسامي لتقدير بعض العناصر مثل الزئبق والتي يتحول فيها العنصر الى بخار بدون تسخين سواء باللهب أو بالأفران الكهربية.

استخدام الأفران الكهربية Graphite furnace method  وهي طرق أكثر حساسية من استخدام اللهب حيث يصل فيها التقدير الى حدود تركيزات بالجزء في البليون  ppb  ،  وهنا توضع العينة في أنبوبة من الجرافيت داخل الفرن الكهربي حيث يتم تبخيرها حتى الجفاف وحرقها وتحويلها الى الحالة الذرية وهنا يكون نسبة الذرات التي تتبخر وتتحلل وتصبح جاهزة  لامتصاص الطاقة أكبر مما هو في حالة اللهب المباشر مما يجعل هذه الطريقة مناسبة لتقدير التركيزات الضئيلة من العناصر ، وفكرة التقدير هنا مماثلة تماما لما يحدث في حالة اللهب المباشر ما عدا أن الفرن هنا هو الذي يقوم بتحويل محلول العينة الى ذرات بدلا من اللهب المباشر  (شكل 8-3).




شكل (8-3): استخدام الأفران الكهربية
Graphite furnace method


استخدام طريقة توليد الهيدريد   Hydride Generation method
وهي طريقة قديمة تستخدم في جهاز الامتصاص الذري للعناصر لأخذ عينة كبيرة وفصل هيدريدات الغازات المتطايرة  volatile gaseous hydrides  لبعض العناصر ،  مثل:- الزرنيخ arsenic  ، والسيلينيوم  selenium ، والأنتيمون  antimony  ، والقصدير  tin  ،  وهنا يتم اضافة مادة مختزلة reducing agent  مثل مادة بوروهيدريد  borohydride   أو مادة  ليثيوم – ألومنيوم هيدريد  lithium aluminium hydride  الى حجم كبير من العينة وحمل الهيدريد المتطاير  volatile hydried  الى رأس الموقد burner head  في وحدة الامتصاص الذري للعناصر وتلك العملية تسمى توليد الهيدريد hydried generation  ويسمى الجزء الذي يجرى فيه هذا التفاعل الكيماوي مولد الهيدريد Hydride generator  (شكل 8-4).




شكل (8-4): طريقة توليد الهيدريد
Hydride generation method
استخدام طريقة البخار البارد   Cold vapor method
وهي طريقة كيماوية تستخدم في تقدير عنصر الزئبق ، وهي تعتمد على ظاهرة التسامي لهذا العنصر حيث يتحول فيها الزئبق من الصورة الصلبة الى البخارية مباشرة.  وفيها يتم عزل بخار الزئبق الذري من محاليل العينة المائية.  فيستخدم كلوريد القصديروز stannous chloride  كمادة مختزلة لتحرير الزئبق من المحلول كما يستخدم غاز الأرجون أو الهواء لغسل flushes  البخار الذري وامتصاصه خلال خلية من الكوارتز 150 mm quartz flow-through absorption cell  محمولة   mounted على رأس الموقد  burner head  في جهاز الامتصاص الذري (شكل 8-5) .





شكل (8-5): استخدام طريقة البخار البارد
  Cold vapor method
وعموما فان تحليل العناصر - بصرف النظر عن الطريقة المستخدمة -  سواء باللهب المباشر ، أو بطرق لا يستخدم فيها اللهب مثل الفرن الكهربي أو التسامي ، يتم عن طريق:

• عمل محلول قياسي محمض للعنصر standard solution  
• تحضير سلسلة تركيزات في مدى معين في حدود الجزء في المليون في حالة استخدام اللهب المباشر أو في حدود الجزء في البليون في حالة استخدام الفرن تحضير العينة في صورة محلول مائي محمض ( مثلا محلول 10% حمض نيتريك مذابا في ماء مقطر ومنزوع الأيونات  redistiled deionized water)  
• يتم ادخال البلانك الخاص بالمحلول القياسي ثم المحلول القياسي للعنصر الى الجهاز
• يتم بعد ذلك ادخال البلانك الخاص بالعينات ثم محلول العينات المطلوب تقدير تركيز نفس العنصر فيها الى الجهاز عن طريق ادخال أنبوبة سحب المحلول المتصلة بالجهاز في داخل المحلول المراد قياسه حيث يسحب جزء من المحلول ويحول الى رزاز ثم يخلط الرذاذ مع الغازات وهكذا.


أنواع مطياف الامتصاص الذري للعناصر:

1- مطياف الامتصاص الذري أحادي الحزمة الضوئية         Single beam AAS
وتعتمد القياسات في مطياف الامتصاص الذري أحادي الحزمة الضوئية على مرور        شعاع منفرد على العينة في اللهب.

ومن عيوب هذا المطياف أن القراءات تتأثر بأي أخطاء أو أي تذبذب يحدث في مصدر الضوء.  وللتغلب على هذا التذبذب في شدة الضوء يتم تسخين لمبة الكاثود قبل بدء القياسات ولكن ذلك أيضا يؤثر على العمر الافتراضي للمبة الكاثود    (شكل 8-6)


شكل (8-6): مطياف الامتصاص الذري أحادي الحزمة الضوئية
Single beam AAS

2- جهاز الامتصاص الذري ثنائي الحزمة الضوئية       Double beam AAS
تعتمد القياسات في جهاز الامتصاص الذري ثنائي الحزمة الضوئية على أن الأشعة الناتجة من مصدر الضوء تنقسم الى جزئين ، جزء من الشعاع  يمر على العينة في  اللهب sample beam   وجزء آخر من الشعاع يدور حول اللهب و لا يمر به  Reference beam  ويستخدم هذا الشعاع المرجع كدليل على شدة مصدر الضوء (شكل 8-7).


شكل (8-7): مطياف الامتصاص الذري ثنائي الحزمة الضوئية
Double beam AAS


ويتميز مطياف الامتصاص الذري ثنائي الحزمة عن المطياف أحادي الحزمة الضوئية     فيما يلي:-

• أن القراءة الناتجة في حالة الجهاز ثنائي الحزمة الضوئية double beam عبارة عن نسبة بين شدة الشعاع الذي يمر على العينة sample beam والشعاع المرجع    reference beam  وذلك يعني أن التذبذب في شدة مصدر الضوء لايؤثر على القراءات في أجهزة  double beam .  بينما في حالة المطياف أحادي الحزمة الضوئية single beam فان القراءة تعطي شدة الشعاع المنفرد والتي تتأثر بأي تذبذب في مصدر الضوء.
وتمتاز الأجهزة ذات النظام الثنائي أيضا بأنها أكثر دقة حيث يمكن التخلص من التداخلات الطيفية عن طريق اضافة كمية مناسبة من المواد المتداخلة في كلا الوعائين.


• أن صفر الجهاز  والذي نضبط عليه قراءة الـبلانك  blank  يكون أكثر ثباتا ، وذلك لأن التذبذب في شدة مصدر الضوء لا يؤثر على القراءات.    

• لانحتاج الى تسخين لمبة الكاثود في أجهزة الامتصاص الذري ثنائي الحزمة الضوئية قبل بدء القياسات كما يحدث في المطياف الأحادي الحزمة مما يطيل من العمر الافتراضي لها.

مكونات مطياف الامتصاص الذري:

يتكون مطياف الامتصاص الذري للعناصر من الوحدات الأساسية التالية:-

 مصدر الضوء Light Source
مصدر الضوء في مطياف الامتصاص الذري لعناصر لمبة الكاثود هو   Hollow Cathode Lamp  ، وهي تعطي طيفا في المدى 190 – 800 nm ، كما أن كل عنصر له لمبة خاصة به تمثل مصدر للضوء ، ويشع مصدر الضوء الطيف الذري للعنصر المراد تقديره ويسمى مصدر الضوء باسم العنصر نفسه ، أي لمبة الرصاص تستخدم لتقدير عنصر الرصاص. ولمبة النحاس تستخدم لتقدير عنصر النحاس وهكذا.  

وتتكون لمبة الكاثود - كما هو موضح بالرسم (شكل 8-8) - من أنبوبة زجاجية مفرغة تحت ضغط يصل الى  2 mm Hg  ،  وهذه الأنبوبة تملأ بغاز خامل مثل النيون أو الأرجون ،  ويوجد في أحد طرفيها نافذة  يمر منها الضوء وعند الطرف الآخر يوصل التيار الكهربي حيث ينتهي هذا الطرف بسلكين من مصدر التنجستن أحدهما يعمل آنود والآخر يعمل كاثود وهو متصل باسطوانة مفرغة ومغطاة بطبقة من المعدن (نحاس – قصدير – نيكل أو أي عنصر آخر).




شكل (8-8): لمبة الكاثود   Hollow Cathode lamp


ويمكن استخدام لمبة لأكثر من عنصر وتسمى  Multi-element lamp   ،  واللمبات التي تستخدم لعنصر واحد فقط  single element  تكون أفضل في الاستخدام لأنها أرخص في الثمن ،  واذا تلفت اللمبة لأي سبب من الأسباب تكون لعنصر واحد فقط  مما يسهل شراء غيرها.


وينبعث الضوء من اللمبة على ثلاث مراحل process  كما هو موضح بشكل (8-9)  وهي :-


شكل (8-9): مراحل انبعاث الضوء


أولا: مرحلة التهيج sputtering  
عند توصيل التيار الكهربي يحدث فرق في الجهد بين الأنود والكاثود فينتج عنه تأين لبعض جزيئات الغاز الخامل الموجود داخل اللمبة.

ثانيا: مرحلة الاثارة excitation
تنجذب أيونات الغاز الخامل الموجبة الى سطح الكاثود المحمل بشحنة سالبة وتصطدم به وينشطر بعض ذرات العنصر التي تعمل كطبقة تغطي سطح الكاثود.

ثالثا: مرحلة الانبعاث emission
بعض ذرات العنصر المنشطرة من سطح الكاثود تكون مثارة وبالتالي تعود تلقائيا الى حالة الاستقرار وينبعث منها أشعة لها نفس التردد والطول الموجي الخاص بطيف العنصر المراد قياسه.  يمتص جزء من هذه الأشعة عند مرورها على ذرات العنصر في اللهب ويقاس تركيز هذه الذرات بمقدار كمية من الطاقة الممتصة.


العوامل التي تؤثر على كفاءة تشغيل اللمبة:
1- يتم تشغيل اللمبة باستخدام تيار مباشر DC  لايزيد عن 20-30 مللي أمبير ويمكن تشغيل اللمبة لمدة 6 أشهر  أو لفترة اضاءة اجمالية 5000 ساعة ،  وبما أن التشغيل ينتج عنه ازالة أو تآكل جزء من الكاثود ، فان اللمبة تستهلك بعد فترة ، ويتوقف معدل استهلاك المهبط على مقدار شدة التيار المستخدم ،  وعلى نوع العنصر - حيث أن العناصر الطيارة يكون فيها استهلاك المهبط بمعدل أعلى.

2- عدم تشغيل اللمبة لفترات طويلة يؤدي الى تلفها ، لأنه يحدث ادمصاص لجزيئات الغاز على الجدار الداخلي الخاص باللمبة ، وبالتالي لا يحدث تأين لغازالأرجون أو النيون المالئ عند التشغيل.

وحدة مكونات العينة Sample compartment  
يتم تقدير العنصر في صورة بخار ذري ، ليحدث للعينة اختزال فتصبح جسيمات ذرية متعادلة neutral atoms  ثم تتبخير  vaporized  وتتفرق dispersed  في حزمة الأشعة.
وتتكون وحدة مكونات العينة من مرزاز  Nebulizer  ، وموقد  Burner  ، والهب Flame  كما هو موضح في شكل (8- 10).




شكل (8-10): مكونات العينة  Sample compartment


1ـ المرذاذ   Nebulizer
وظيفة المرذاذ nebulizer  هي سحب محلول العنصر المطلوب تقديره وتحويله الى رذاذ دقيق ، ويمكن أن يسحب حجم من العينة حوالي 3-4 مل/دقيقة مما يجعل الاستجابة سريعة وتظهر القراءة بعد ثانية واحدة فقط من عملية السحب .

ويصنع  المرذاذ من مادة غير قابلة للتآكل حيث أن العينات تحتوي على أحماض متخلفة عن عملية الهضم وكذلك أحماض مستخدمة في تخفيف العينات واذابتها ، ويتم سحب العينات خلال أنبوبة شعرية توضع في المحلول تحت تأثير ضغط الهواء الى داخل غرفة خلط الغازات بالموقد وتكون العينة في صورة رذاذ دقيق ويصرف بقية الرذاذ المتبقي الى الخارج من فتحة أسفل المرذاذ nebulizer أو يتم تكسيرها الى حبيبات أدق لزيادة حجم العينة المستخدمة في القياس التي لاتزيد عن 10 % من الكمية المستخدمة من العينة.  

ومن أهم عيوب المرذاذ حدوث انسداد في الأنبوبة الشعرية بسبب وجود أي رواسب في العينة  ، لذلك يجب الترشيح والتأكد من تجانس العينة.  

2ـ الموقد  burner
ويوجد نوعان من الموقد  Burner وهما:

1- الموقد سابق الخلط  Pre-mix type
2- الموقد كامل الاحتراق Total combustion type

ويتم خلط كل من العينة والوقود والمادة المؤكسدة في النوع الأول - الموقد سابق الخلط - قبل الوصول الى اللهب في غرفة خلط الغازات  (شكل 8-11)  ، حيث يتم سحب المحلول داخل المرذاذ ويدفع في صورة رذاذ دقيق في غرفة خلط الغازات التي تحتوي على فتحتين أحدهما يدخل منها الوقود ،  والأخري العامل المؤكسد لحدوث الاشتعال ، ويدفع تيار الغاز حبيبات الرذاذ معه الى رأس الموقد Burner head  فيتم الاشتعال والاحتراق ، ويتم تحويل العنصر الى ذرات. ويصنع رأس الموقد من مادة غير قابلة للتأكسد في درجات الحرارة العالية.























شكل (6-11):  طريقة خلط العينة والوقود والمادة المؤكسدة



3ـ اللهب  Flame
يشترط في أجهزة  flame atomic absorption أن تكون حرارة الشعلة 2000 k  أو أكثر ولهذا يتم اشعال الغاز مع عامل مؤكسد ، مثل الهواء ، أو أكسيد النيتروز ، أو الأكسيجين مخلوطا مع النتروجين أو الأرجون.
ويوجد عدة مخاليط من الغازات تعطي لهبا ذو درجات حرارة مختلفة تتناسب وخواص العناصر تحت التقدير للحصول على أعلى حساسية من المحلول المستخدم في القياس (جدول 8-1) .


جدول (8-1): مخاليط الغازات المستخدمة في تكوين اللهب ودرجات الحرارة المقابلة لكل    خليط منها.

Fuel gas Oxidant gas Temperature
Acetylene Air 2300 C
Acetylene Nitrous oxide 2900 C
Hydrogen Air 2200 C
Hydrogen Nitrous oxide 2900 C
Propane Air 1900 C
Propane Nitrous oxide 3000 C


ويجب مراعاة ضبط سرعة سريان غاز الاشتعال والغاز المؤكسد حيث يكون أحيانا معدل سريان غاز الاشتعال هو الأعلى ، وأحيانا أخرى يكون سريان الغاز المؤكسد هو الأعلى.
ويمكن استخدام الأسيتيلين التجاري كغاز اشتعال  Commercial grade acetylene، كما يمكن استخدام الهواء المدفوع compressed air من مضخة  laboratory compressor    (شكل 8-12) ، أو من خلال اسطوانة بها هواء مضغوط كغاز مؤكسد.


شكل (8-12):  مضخة دفع الهواء  وعدادات ضبط سرعة الغازات

ويعتبر مخلوط الهواء مع الأسيتيلين   Air-Acetylene هو أفضل أنواع المخاليط حيث يعطي درجة حراة لهب مناسبة لتقدير حوالي 39 عنصر .  

عند استخدام غاز الأسيتلين كوقود في مطياف الامتصاص الذري يجب مراعاة مايلي:

• عدم انخفاض المخزون في اسطوانة غاز الأسيتيلين عن5 Kg / cm2   وبخاصة اذا استخدمنا غاز الأسيتيلين التجاري المستخدم في اللحام. لأنه غالبا يكون مخلوطا بالأسيتون ، مما يقلل من دقة النتائج ،  فعند انخفاض الضغط يخرج الأسيتون مخلوطا مع الأسيتيلين ،  وبالتالي يؤثر الأسيتون على بعض الوصلات في الجهاز والمصنوعة من المطاط .

• عدم زيادة ضغط غاز الأسيتيلين الخارج من الاسطوانة عن 0.8 : 1 كجم/سم2  حتى لا يحدث تحلل للغاز  يعقبه انفجار.  

وبصفة عامة المواصفات القياسية لاسطوانة الأسيتيلين هي:
• سعة الاسطوانة حوالي 8500 لتر
• الضغط الابتدائي للغاز حوالي 17 كجم/سم2  ولا يتم تشغيلها اذا انخفض الضغط الى    5 كجم/سم2  .

يستخدم مخلوط غاز أكسيد النيتروز مع الأسيتيلين في تقدير العناصر التي تحتاج الى حرارة عالية مثل الفوسفور والكالسيوم والسيليكون والألومنيوم ، حيث أن هذه العناصر تكون ثابتة عند درجة الحرارة التي يوفرها مخلوط الهواء مع الأسيتلين ( (2300 C ولكن عند رفع درجة الحرارة الى 2900 C يسهل تفكك ذرات هذه العناصر وتحويلها الى الصورة الذرية المستقرة.

أما تقدير العناصر باستخدام الفرن الكهربي furnace  فاننا هنا لانحتاج الى غاز أسيتيلين أو أكسيد النيتروز أو الى الهواء لأننا لانحتاج الى لهب ،  ولكن نحتاج فقط  الى غاز الأرجون لعمليات التبريد حيث أن حرق العينات يتم في الفرن الكهربي بعد سحبها بطريقة أوتوماتيكية بواسطة auto sampler


قاطع الضوء Chopper
يقوم بالتحكم في مرور الأشعة modulate the radiation source حيث يمنع ثم يسمح بمرور الأشعة الناتجة من مصدر الضوء الى اللهب بسرعة ثابتة على التوالي  (switched on and off) ، مما يؤدي الى تكبير الأشعة الناتجة من مصدر الضوء في فترة السماح بمرور هذه الأشعة وعدم السماح بمرور الضوء المنبعث من اللهب في فترة الظلام شكل (8-13).



شكل (8-13):  قاطع الضوء  Chopper


موحد الموجات Monochromator
يستخدم المحزوز  grating  كموحد للموجات في مطياف الامتصاص الذري لتمييز الأطوال الموجية المنبعثة من مصدر الضوء والمارة باللهب وذلك للسماح فقط بمرور الأطوال الموجية المطلوبة دون مرور الموجات الأخرى لتصل الى الكشاف  photomultiplier tube (PMT)    حيث تدخل الحزمة الضوئية المنبعثة من اللمبة والمارة باللهب من فتحة دخول موحد الموجات فتصل الى مرآة عاكسة لتعكس الحزمة الضوئية على المحزوز grating  الذي يعمل على تفريق وتمييز الموجات الساقطة عليه ثم تعكسها على مرآة عاكسة أخرى موضوعة بزاوية معينة بحيث تسمح فقط بمرور الأطوال الموجية المرغوب فيها من فتحة الخروج الى الكشاف (شكل 8-14).



شكل (8-14): موحد الموجات في مطياف الامتصاص الذري  monochromator



الكشاف Detector
تستخدم أنابيب تكبير الضوء  photomultiplier tube  للكشف عن شدة الشعاع الساقط عليها وذلك بتحويلها الى تيار كهربي يعتمد في شدته على شدة الضوء الساقط على الخلية الضوئية. ثم يتم تكبير التيار الكهربي الناتج من الخلية الضوئية ويحول الى قياسات تدل على مقدار امتصاص العينة من الضوء Absorbance  على شاشة رقمية تتراوح قراءتها بين  0.000 – 1.999  على أساس قانون  Beer    ،  وفي الأجهزة الحديثة تحول القراءة مباشرة الى تركيز العنصر في العينة معبرا عنها بوحدات mg/liter (ppm)    





التقدير الكمي بواسطة مطياف الامتصاص الذري Quantitative analysis
عندما يمر شعاع ضوئي شدته (I) على اللهب أثناء احتوائة على العنصر المراد تقديره فان جزء من الشعاع يمتص absorbed  وجزء آخر يمر transmitted .

يعبر عن الجزء الممتص من الشعاع بـالنسبة المئوية للامتصاص  % Absorption  ويمكن التعبير عن ذلك رياضيا باستخدام قانون Lambert Beer,s law

Absorbancy  (A)  = Log (I - I)  
                        = Log 100 / %T  
                        =   Log 100  -  Log % T    
                        = 2 – Log % T
حيث :
A  تعبر عن الامتصاص          
I  شدة الشعاع الساقط من مصدر الضوء      
I  شدة الشعاع النافذ الى أنابيب تكبير الفوتونات  PMT

A = 2 – Log % T  
  =  K L C
حيث :
 K  معامل الامتصاص ويتوقف على نوع العنصر المراد تقديره.
 L  طول مسار الضوء في العينة ( flame )          
 C تركيز العنصر.

يمكن تمثيل العلاقة بين الامتصاص و تركيز العنصر المراد تقديره في صورة معادلة خط مستقيم وتوقيعها بيانيا (شكل 8- 15).
A = 2 – Log % T                  
وعندما يحدث امتصاص كامل لشدة الضوء السقط فان النفاذية تكون صفرا
Log % T  = zero
A = 2 – Log zero                  
 
 A  = 2 = K L C

توقع A على المحور الصادي بحد أقصى 2   أي عندما يحدث امتصاص كامل للضوء الساقط ،  وتوقع  C  على المحور السيني ويعبر عن التركيزات المختلفة للعنصر المراد قياسه بوحدات  ppm  
ويجب أن تقع القراءات في خط مستقيم حتى ينطبق عليها صورة معادلة الخط المستقيم.



شكل (8-15): العلاقة بين الامتصاص و تركيز العنصر المراد تقديره



الحساسية  Sensitivity  
هي تركيز العنصر المراد تقديره في المحلول بوحدات ملليجرام /ليتر  (mg / L) والذي يمتص ما يوازي 1 % من الأشعة الآتية من مصدر الضوء الخاص بالعنصر.
أو هي تركيز العنصر  (mg / L)  الذي يعطي  امتصاص يساوي 0.0044  تبعا لقانون Lambert – Beer



  A  =   Log 100 - Log %T  
% A =   100  -   % T     ……………………………(1)
% T =  100 - % A ,      % A = 1
% T = 100 –1 = 99       …………………………..(2)
                           From (1) and (2)
A  =  Log 100 – Log 99    =  2  -  1.9956     =  0.0044

و في النهاية يمكن القول أن الحساسية sensitivity  هي التركيز الذي يقابل امتصاص قدره  0.0044  أو 1 %   من الشعاع الساقط.

حدود التقدير  Detection Limit      
هو أقل تركيز من العنصر يمكن تقديره بحد ثقةconfidence limit  يصل الى  95 %  أو هو أقل تركيز يعطي اشارة مميزة عن  الـ back ground noise   وهي تعادل ضعف قيمة تذبذب قراءة البلانك على الجهاز  (signal to noise ratio)
أو هي تركيز العنصر الذي يعطي امتصاص يساوي ضعف قيمة الانحراف القياسي لسلسلة من القياسات.

الاحتياطات الواجب اتباعها عند استخدام وتداول العينات للتحليل باستخدام جهاز الامتصاص الذري للعناصر:

ان تلوث العينات أو فقد جزء منها أثناء التقدير يعتبر هام جدا خاصة عند تحليل تركيزات ضئيلة منها.   ومن مصادر تلوث العينات في معامل التحليل:
1- الأتربة والغبار dust الموجودة في هواء المعمل
2- الشوائب impurities الموجودة في الكيماويات المستخدمة في التحضير
3- الشوائب والأتربة الموجودة على الأجهزة الموجودة بالمعمل  
4- في حالة العينات السائلة فان الأوعية التي توضع فيها العينات sample containers يمكن أن تسبب خطأ في القياس ، وقد يكون هذا الخطأ بالزيادة positive error  أو بالنقص negative error حيث يمكن أن يحدث انتقال للملوثات من الجدار الداخلي للأوعية الى محلول العينات فيزيد التركيز أو العكس قد يحدث ادمصاص لبعض العناصر من محلول العينات على جدار أوعية العينات.
5- يمكن استخدام أوعية العينات sample bottle المصنوعة من زجاج السليكا borosilicate glass أو من البولي اثيلين polyethylene أو من البولي بروبيلين polypropylene  أو من التيفلون Teflon وذلك بعد تنظيفها على النحو التالي:
• غسلها جيدا بالماء العادي والصابون
• غسلها  بمحلول من حمض النتريك والماء العادي بنسبة 1:1
• غسلها  بمحلول من حمض الهيدروكلوريك والماء العادي بنسبة 1:1
• غسلها بماء مقطر منزوع الأيونات deionized distilled water
• يمكن استخدام حمض الكروميك في الغسيل لازالة المتبقيات العضوية من الزجاج ولكن يجب الغسيل جيدا بالماء للتخلص من آثار الكروم وخاصة اذا كنا نرغب في تقدير عنصر الكروم في العينات.

تحضير المحاليل القياسية  Preparation of standard solution
يتم التحضير باستخدام معادن عالية النقاوة high purity metals  أو أكاسيدها metal oxides أو أملاح المعادن النقية  non hygroscopic reagent grade salts باستخدام ماء مقطر منزوع الأيونات deionized distilled water وأحماض النيتريك أو الهيدروكلوريك بعد تقطيرها redistilled nitric or hydrochloric acids  وينصح بتجنب حمض الكبريتيك والفوسفوريك.  وعموما تستخدم الآن أحماض عالية النقاوة دون الحاجة الى تقطيرها.

يتم تحضير تركيز 1000 ppm من العنصر المراد تحليله ، ويمكن استخدام المحاليل القياسية المحضرة تجاريا Commercially standard solutions

يتم تجهيز محاليل قياسية للمعايرة Calibration standards  بتخفيف تركيز المعدن الأصلي عند وقت التحليل ويجب أن يتم ذلك عند كل تحليل ويهمل ما يتبقى من تلك المحاليل المخففة للمعايرة ولا تستخدم في المرة التالية للتحليل.

يجب تحضير بلانك blank وعلى الأقل أربعة تركيزات calibration standards متدرجة التخفيف في المدى المناسب للقياس وهو المدى الخطي  linear range أي الذي يكون فيه علاقة تضاعف طردية بين التركيز والامتصاص.




مثال: لتحضير محلول قياسي من الكالسيوم في المدي المسموح به لقراءات الجهاز.  
يستخدم ملح كربونات الكالسيوم ويذاب في أقل كمية من حمض  HCl لتحضير تركيز  1000 ppm     على   أساس الكالسيوم

1000 ppm = 103 g /  106 ml  = 1 g  Ca / L
1 mole CaCO3                 1 mole  Ca
40 + 12 + (3x16)  g CaCO3              40 g  Ca
                   100  g CaCO3              40 g  Ca
                        x g CaCO3               1 g  Ca          

                  2.5 g Ca CO3                1 g Ca

2.5 g Ca CO3  dissolved  in 1 L   Solvent   to give  1000 ppm  Ca


Prepare secondary stock solution of 10 ppm Ca  using the following  equation:
1000 ppm  x  Vml   =    10 ppm  x   500 ml
Vml =  5 ml
يؤخذ 5 مل وتخفف الى 500 مل لتعطي  10 جزء في المليون  ثم نحضر منها سلسلة التركيزات المطلوبة وهي     1  ،  2  ،  4  ،  5  جزء في المليون في حجم  100 مل .

10 ppm  x  Vml   =    5 ppm  x   100 ml
Vml =  50 ml

10 ppm  x  Vml   =    4 ppm  x   100 ml
Vml =  40 ml

10 ppm  x  Vml   =    2 ppm  x   100 ml
Vml =  20 ml

10 ppm  x  Vml   =    1 ppm  x   100 ml
Vml =  10 ml
وكل عنصر من العناصر له مدى من التركيزات التي يكون فيها الاستجابة خطية في حالة القياس بطريقة اللهب وفي حالة القياس بالأفران الكهربية وكذلك حدود التقدير تختلف في كل طريقة (جدول 8-2).


جدول (6-2): الحساسية وحدود التقدير للعناصر باستخدام مطياف الامتصاص الذري.




Metal
Flame technique

Furnace technique


Det. Limit
Mg/L (ppm)
Sensit.
mg/L (ppm)
Optimum Concentration range mg/L (ppm)
Det. Limit g/L (ppb)
Optimum Concentration range μg/L(ppb)

Al 0.1 1 5 - 50 3 20 - 200
Sb 0.2 0.5 1 - 40 3 20 - 300
Ba 0.1 0.4 1 - 20 2 10 - 200
Cd 0.005 0.025 0.05 - 2 0.1 0.5 - 10
Co 0.05 0.2 0.5 - 5 1 5 - 100
Cu 0.02 0.1 0.2 - 5 1 5 - 100
Fe 0.03 0.12 0.3 - 5 1 5 - 100
Pb 0.1 0.5 1 - 20 1 5 - 100
Mg 0.001 0.007 0.02 - 0.5 - -
Mn 0.01 0.05 0.1 - 3 0.2 1 - 30
Hg 0.0002 - 0.0002 - 0.01 - -
Ni 0.04 0.15 0.3 - 5 1 5 - 50
K 0.01 0.04 0.1 - 2 - -
Se 0.002 - 0.002 - 0.02 2 5 - 100
Ag 0.01 0.06 0.1 - 4 0.2 1 - 25
Na 0.002 0.015 0.03 - 1 - -
Sn 0.08 4 10 - 300 5 20 - 300
Zn 0.005 0.02 0.05 - 1 0.05 0.2 - 4



الطريقة العامة للتقدير بمطياف الامتصاص الذري General Procedure

1. نختار لمبة الكاثود المناسبة للعنصر المطلوب تقديره.
2. يسمح للمبة أن تسخن على الأقل 15 دقيقة في حالة الأجهزة single beam أو يمكن استخدامها مباشرة في حالة أجهزة double beam
3. يتم ضبط الجهاز بتحديد طول الموجة المستخدم وتحديد اتساع الفتحة التي تخرج منها حزمة الأشعة slit width  وضبط شدة التيار للمبة lamp current على حسب توصيات الشركة المصنعة للمبة.
4. ضبط سرعة سريان الغازات في الموقد والمرذاذ لكي نحصل على أعلى نسبة امتصاص مع ثبات القراءات.
5. نرسم المنحنى القياسي calibration curve الذي يربط العلاقة بين التركيز والامتصاص باستخدام المحاليل القياسية.
6. يتم قياس العينة وتقدير تركيزها مع ادخال المحاليل القياسية للتقدير بعد كل عدد من العينات للتأكد من ثبات الجهاز.

تجهيز العينات للتحليل بواسطة مطياف الامتصاص الذري :
عند تقدير التركيزات الضئيلة من المعادن فانه يجب الحذر من حدوث تلوث للعينات أو حدوث فقد في العينات ولذلك فان جمع العينات ومعاملتها قبل التقدير غاية في الأهمية وتحتاج الى دقة عالية.

عند تقديرمكونات ذائبة في العينة dissolved constituents فانه يجب ترشيح العينة بواسطة مرشح دقيق  0.45 μ membrane filter  بعد جمع العينات مباشرة ثم يتم تحميض المترشح بواسطة محلول حمض النتريك: الماء (1:1) حتى الوصول الى رقم الحموضة  pH ‹ 2  

وعادة يكفي اضافة 3 مل من محلول حمض النتريك: الماء (1:1) لكل لتر من العينة وذلك يكون كافيا لحفظ العينات preserving  واذا تكون أي راسب بعد التحميض فانه يجب اجراء عملية هضم  digestion للعينات.

عند تقدير معادن معلقة suspended metals في العينات فانه يجب أخذ حجم معلوم من العينة قبل اضافة أي شئ اليها ونرشحها ونأخذ الراسب المتبقي على المرشح ونجري له عملية هضم .
عند تقدير عينات صلبة مثل الخضروات أو الفواكه أو الحبوب أو غيرها يجب هرسها أو طحنها وتجفيفها في فرن كهربي على درجة 105 درجة مئوية لمدة 24 ساعة ثم اجراء عملية الهضم.

وعموما يوجد طريقتين للهضم:

1. عملية الهضم الرطب أو الهضم بالأحماض ويطلق عليها wet ashing
• توضع وزنة معينة (1- 5 جرام) من العينة المراد هضمها في كأس Griffin beaker  حجمه 250 مل ثم يضاف اليها 3 مل من حمض النتريك المركز ثم يغطى الكأس بزجاجة ساعة watch glass  ويتم التسخين الهادئ على سخان كهربي hot plate  
• ترفع درجة الحرارة تدريجيا لاتمام عملية الهضم وعندما يصل المخلوط الى قرب الجفاف نترك الكأس يبرد  
• يضاف 3 مل أخرى من حمض النتريك المركز ونغطي الكأس ونستمر في عملية التسخين حتى انتهاء عملية الهضم والتي تعرف بالحصول على مخلوط رائق ملون بلون خفيف ويسمى light colored digestate  
• يتم التبخير حتى قرب الجفاف ويضاف 5 مل من محلول حمض الهيدروكلوريك مع الماء (1:1) ونجري عملية تدفئة لاذابة العينة المتبقية بعد الهضم ثم يضاف ماء مقطر منزوع الأيونات deionized distiled water  لأخذ كل العينة  
• يتم الترشيح للتخلص من أي مواد غير ذائبة حتى لايحدث انسداد في الـ atomizer  
• يتم ضبط حجم المحلول على حسب التركيز المتوقع في العينات الى حجم 100 مل أو 50 مل أو أقل وبذلك تصبح العينة جاهزة للتحليل بواسطة مطياف الامتصاص الذري.

ويوجد مخاليط للأحماض يمكن استخدامها في الهضم بدلا من حامض واحد مثل استخدام  مخلوط من حمض النتريك المركز  nitric acid: حمض الكبريتيك المركز sulfuric acid  : حمض البيركلوريك المركز  perchloric acidبنسبة (3 : 1 : 1)  
• يؤخذ وزنة معينة من العينة ويضاف اليها حوالي 10 مل من مخلوط الأحماض في كأس ويتم التسخين بواسطة سخان كهربي على درجة 110 درجة مئوية لمدة ساعتين
• نرفع درجة الحرارة حتى  250 درجة مئوية لمدة 2-3 ساعة حتى الوصول الى مخلوط رائق ملون بلون خفيف بحجم حوالي واحد مل  
• يخفف المتبقي بواسطة محلول 10 % من حمض الكبريتيك.

2. عملية الهضم الجاف ويطلق عليها  dry ashing  
• يؤخذ حوالي 5 جرام من العينة وتوضع في بوتقة من الصيني crucible  
• يضاف الى العينة 3-4 نقطة drop من حمض النتريك المركز للمساعدة في عملية الترميد ashing aid  
• تتم عملية الترميد في فرن الترميد  mufle furnace  وذلك بزيادة درجة الحرارة تدريجيا حتى  550 درجة مئوية
• تترك العينة داخل فرن الترميد على درجة 550 درجة مئوية لمدة 4 ساعات.
• تترك العينة تبرد ويتم نقلها كميا بواسطة محلول واحد جزيئي من حمض النتريك  
• يتم الترشيح للتخلص من المواد الغير ذائبة
• يضبط حجم الراشح الى حجم 25 أو 50 مل بواسطة محلول حمض النتريك السابق وبذلك تصبح العينة جاهزة للتحليل.

بعض المعادن مثل الأنتيمون والزرنيخ والذهب والزئبق والسيلينيوم والفضة تحتاج الى تحويرات معينة  modifications في عملية الهضم.

طريقة الاستخلاص بالخلب  Chelation- extraction procedure
تستخدم هذه الطريقة لبعض المعادن عندما يكون تركيز المعدن ضئيل جدا جدا لدرجة لا تسمح بتقديره أو عندما تحتوي العينات على مواد صلبة أخرى ذائبة فيها فان بعض المعادن  يمكن خلبها chelated  واستخلاصها من هذه العينات بمذيبات عضوية معينة.

يستخدم مركب أمونيوم بيروليدين داي ثيوكرباماتAmmonium pyrrolidine dithiocarbamate (APDC) مذابا في ميثيل أيزوبيوتايل كيتون  methyl isobutyl ketone (MIBK)   كمادة خالبة على نطاق واسع
وهذه الطريقة مفيدة في حالة تقدير عنصر الكروم Cr  والرصاص Pb والفضة Ag والنحاس Cu والمنجنيز Mn والحديد Fe والكادميوم Cd والزنك Zn

أيضا يمكن استخدام المشتق الحامضي له   APDC-ammonium pyrrolidine dithiocarbamic acid  مذابا في الكلوروفورم ، وهو أفضل لأنه أكثر ثباتا ويمكن حفظه في زجاجات بنية اللون لعدة شهور داخل الثلاجة.

التداخلات الكيماوية أثناء التقدير  Chemical interference
توجد مصادر عديدة تسبب التداخلات الكيماوية في جهاز الامتصاص الذري منها:

المصدر الأول: عمليات الحرق في اللهب  Flame process
تبدأ عمليات الحرق في اللهب على النحو التالي:
• يتحول محلول العنصر في اللهب الى رذاذ  تحت تأثير سحبه بتيار من الهواء.  
• يخلط الرذاذ مع الغازات ويخرج من رأس الموقد الى اللهب وفيه يحدث تجفيف للمحلول بتبخير الماء تاركا العنصر في صورة ملح صلب.  
• يتحول الملح الصلب الى سائل ثم يتحول السائل الى غاز ثم يتفكك الغاز الى ذرات مستقرة A, M  
• بعد ذلك تمتص الذرات المستقرة الضوء فتتحول الى ذرات مثارة M*    

فاذا كانت حرارة اللهب أعلى من المطلوب فان ذلك يؤدي الى تحول بعض الذرات خطأ الى أيونات  M+  مما يؤثر على عملية التقدير (شكل 8-16).



من ذلك يتضح أن العلاقة بين عدد الذرات في اللهب وتركيز العنصر في المحلول محكومة بعمليات اللهب السابق شرحها ، وعلى ذلك فان أي مكون في العينة حدث له أي تأخير في أي عملية من عمليات اللهب عن تلك التي تحدث في المحلول القياسي standard solution  يحدث ما يسمى بالتداخلات interference  وبالتالي نحصل على قراءات خاطئة لتركيز العنصر.

المصدر الثاني: تداخل نسيج العينة  Matrix interference
ويحدث هذا التداخل في أثناء عملية تكوين الرذاذ  nebulization ويأتي من ارتفاع في لزوجة الوسط في العينات عن المحلول القياسي أو تركيز المذيب مما يقلل من معدل سحب العينة عن المحلول القياسي فتعطي قراءة أقل من الحقيقة ويمكن التغلب على هذا الخطأ بالتخفيف.

المصدر الثالث: تكوين مركبات ثابتة Stable compound formation
تتكون مركبات ثابتة لا تتفكك على درجة الحرارة الناتجة عن استخدام مخلوط الهواء مع الأسيتيلين وبالتالي يقل عدد ذرات العنصر التي تمتص الضوء المنبعث من لمبة الكاثود وبالتالي نحصل على قراءات أقل من الحقيقة ويحدث ذلك في خطوة الـ atomization في اللهب.  

عند قياس الكالسيوم فانه يتأثر بوجود الفوسفور الذي يتفاعل معه ويكون فوسفات الكالسيوم وهو مركب ثابت لا يتفكك على درجة حرارة حرق الهواء – الأسيتيلين  وبالتالي يقل تركيز الكالسيوم المتاح للتقدير في العينة قبل الحرق الى حوالي 80 % من قيمته الحقيقية .  

وللتغلب على هذا الخطأ يمكن اتباع أمربين:

1. استخدام مادة كلوريد اللانثانيوم lanthanum chloride عند تقدير الكالسيوم في وجود الفوسفور على اعتبار أنها مادة تقوم بتحرير الكالسيوم من الفوسفور ويطلق عليها    releasing reagentفعند اضافتها بتركيز عالي يتحد كلوريد اللانثانيوم مع الفوسفور وينفرد الكالسيوم والذي يتم تقديره.

2. استخدام لهب يعطي درجة حرارة حرق عالية مثل مخلوط غازات أكسيد النيتروز – الأسيتيلين حيث أن درجة حرارته تصل الى  2900 درجة مئوية مما يؤدي الى تفكك فوسفات الكالسيوم وتحرير الكالسيوم.

المصدر الرابع: تداخل الأيونات  Ionization interference
يحدث تداخل الأيونات عند درجات الحرارة المرتفعة حيث تنجد أن بعض ذرات المحلول  لا تصل الى صورة ذرات مستقرة بل تحولها الى ذرات مثارة  ثم الى أيونات وبالتالي    لا يحدث امتصاص للضوء من لمبة الكاثود لأن الامتصاص يتوقف على عدد الذرات المستقرة وبذلك يقل الامتصاص.

ويمكن التغلب على ذلك باستخدام مخلوط  غازات يعطي درجة حرارة أقل أو اضـافة  عنـصر  آخر ســـهل التأين مثل الصوديوم أو البوتاسيوم وبتركيزات مرتفعة بحيث أنه يتأين ويرفع تركيز الشحنة السالبة في اللهب مما يقلل من تأين العنصر تحت التقدير.

المصدر الخامس:
تداخل المذيب أو مواد أخرى غير العنصر    Back ground interference
وجود مذيبات في اللهب قد يسبب امتصاص للضوء في مدى واسع من الطيف وبالتالي يكون الامتصاص راجع الى العنصر والمذيب معا ، أما وجود مواد صلبة في اللهب يؤدي الى حدوث تشتت للضوء وبالتالي يقل الامتصاص.

وللتخلص من هذا التداخل أو الخطأ في التقدير لابد من قياس Background absorption  ثم يطرح من الامتصاص الكلي للتقدير وبالتالي يكون الامتصاص راجع للعنصر المطلوب تقديره فقط.



الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

مُشاطرة هذه المقالة على: diggdeliciousredditstumbleuponslashdotyahoogooglelive

لا يوجد حالياً أي تعليق

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى