مطيافية الإمتصاص الذري (AAS) هي طريقة تقييم عالية الحساسية حيث يتم قياس امتصاص الضوء الذري الحر، ويتم تحديد تركيز العنصر المطلوب بناءً على مستوى الامتصاص. يمكن أن يتراوح الحد الأدنى للاكتشاف للعناصر من جزء في المليون إلى جزء في البليون، اعتمادًا على الطريقة المستخدمة. تُستخدم هذه الطريقة عادة في الكيمياء التحليلية لتحديد تركيز عناصر معينة في عينة. كما أن تحليل AAS هو طريقة شائعة أيضًا لتحديد المعادن وأشباه المعادن في عينات بيئية مستخلصة. في هذه الطريقة، مثل تحليل ICP، يجب هضم المادة وذوبانها كمحلول.
تحليل طيف الإمتصاص الذري أو AAS هو طريقة تقييم يتم فيها قياس الامتصاص الضوئي لذرات الذرة الحرة، ويتم حساب تركيز العنصر المستهدف من خلال فحص مقدار الامتصاص. في هذه الطريقة، يتم استخدام الامتصاص الطيفي لتقييم تركيز التحليل في عينة معينة. بناءً على قانون بير-لامبرت، يتم تحديد العلاقة بين مقدار الامتصاص وتركيز التحليل. وفقًا لهذا القانون، يتم تنشيط إلكترونات مستوى التكافؤ لذرات المادة عندما تتلقى كمية محددة من الطاقة على شكل إشعاع بطول موجي معين، وتنتقل لفترة قصيرة (نانوسكند) إلى مدارات أعلى. تختلف كمية الطاقة الممتصة للإلكترونات في ذرات مختلفة. بشكل عام، كل طول موجي خاص بعنصر معين، مما يعني أن كل عنصر يستجيب فقط لطول موجي محدد. عرض خط الامتصاص لا يتجاوز عدة بيكومتر، وهذا ما يمنح هذه التقنية القدرة على اختيار العناصر بدقة. يتم قياس شدة الإشعاع في الحالة بدون عينة ومع عينة باستخدام كاشف، ويتم ربط نسبة الامتصاص بينهما بتركيز التحليل بمساعدة قانون بير-لامبرت. عندما يعود الإلكترون إلى مستوى طاقته الأدنى، يتم انبعاث الطاقة التي تم امتصاصها في البداية على شكل ضوء مرئي، والطول الموجي المنبعث مرتبط مباشرة بالانتقال الإلكتروني الذي حدث.
نظرًا لأن كل عنصر له بنية إلكترونية فريدة، فإن طول الموجة المنبعثة من الضوء أيضًا خاص بكل عنصر. بنية المدارات لذرات العناصر الكبيرة معقدة، وبالتالي توجد إمكانية كبيرة للانتقالات الإلكترونية، مما يؤدي إلى انبعاث طول موجي معين. كلما زاد عدد ذرات العنصر المدروس، زادت شدة الضوء المنبعث عند ذلك الطول الموجي المحدد.
تتمتع طيف سنجي جذب الذري بتطبيقات واسعة، ومن بين هذه التطبيقات:
تحليل المياه: الكشف عن عناصر مثل الكالسيوم، والمغنيسيوم، والحديد، والألمنيوم وغيرها.
تحليل الأغذية في الصناعة الغذائية: فحص وجود القصدير في المواد المعلبة مثل عصائر الفاكهة.
التحليلات الجيولوجية: تحليل التربة، والصخور، والاحافير، وغيرها.
التحليل السريرية: فحص عينات دم مثل البلازما والسيرم من حيث وجود الكالسيوم، والمغنيسيوم، والليثيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم، والحديد.
التحليل البيئي: مراقبة البيئة من خلال قياس مستويات العناصر المختلفة في الأنهار، ومياه الشرب، والهواء، ومياه البحار.
التحليل الدوائي: تستخدم كميات صغيرة جداً من المحفزات المعدنية في العديد من عمليات تصنيع الأدوية، ويمكن من خلال هذه الطريقة التعرف على هذه الكميات في المنتج الدوائي النهائي.
التحليل الصناعي: يستخدم لفحص وجود العناصر الرئيسية والشوائب السامة في المواد الخام. على سبيل المثال، في الخرسانة حيث يعد الكالسيوم من المكونات الرئيسية، يجب أن تظل مستويات الرصاص منخفضة لأنه سام.
تحليل المناجم: تساعد هذه الطريقة في تحديد كميات المعادن مثل الذهب في الصخور، مما يساعد في اتخاذ قرارات بشأن الحفريات واستخراج الذهب.
تحليل النباتات.
تحليل العناصر في صناعة مستحضرات التجميل.
فصل تقريبًا جميع المعادن، والفلزات شبه، والعديد من اللافلزات مثل السيليكون والفوسفور
1. تحضير العينة
يجب أن تكون العينة خالية من الشوائب والملوثات، حيث يمكن أن تؤثر الشوائب على دقة النتائج.
في بعض الحالات، قد يتطلب الأمر حل العينة في مذيب مناسب أو تحويلها إلى شكل سائل لتحليلها بشكل فعال.
2. حجم العينة
الكمية المناسبة: يجب أن يكون حجم العينة كافياً لضمان الحصول على قياسات دقيقة. عادةً ما يتطلب التحليل كميات صغيرة، ولكن يجب أن تكون كافية لتوليد إشارة قابلة للقياس.
1. تحليل البيانات الطيفية
طيف الامتصاص: يتم الحصول على طيف الامتصاص من عملية AAS، والذي يظهر شدة الضوء الممتص عند أطوال موجية معينة. كل عنصر له طول موجي خاص به يتم قياسه.
تحديد الطول الموجي: التأكد من أن الطول الموجي المستخدم يتناسب مع العنصر المستهدف. يجب أن يكون الطول الموجي المختار في نطاق الامتصاص الخاص بالعنصر.
2. قياس شدة الامتصاص
شدة الامتصاص: تعكس شدة الامتصاص تركيز العنصر في العينة. كلما زادت شدة الامتصاص، زاد تركيز العنصر.
المقارنة بالعينات المرجعية: يتم مقارنة شدة الامتصاص بعينات مرجعية أو معايير معروفة لتحديد التركيز الدقيق للعنصر في العينة.
3. تطبيق قانون بير-لامبرت
قانون بير-لامبرت: يستخدم هذا القانون لربط شدة الامتصاص بتركيز العنصر.