Panoramica sulla spettroscopia atomica

Schema di uno spettrometro ad assorbimento atomico di base composto da una sorgente luminosa, un atomizzatore, un monocromatore e un rilevatore.

La spettroscopia atomica utilizza la radiazione elettromagnetica o lo spettro di massa di un campione per determinarne la composizione elementare. La lunghezza d'onda dell'energia assorbita o emessa dagli atomi è caratteristica di ciascun elemento e può essere utilizzata per l'identificazione e la quantificazione degli elementi.

Le tecniche analitiche basate sulla spettroscopia atomica sono ampiamente utilizzate nella chimica ambientale, nella geologia e nella scienza del suolo, nell'industria mineraria e metallurgica, nelle scienze alimentari e nella medicina.

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Una collezione di oggetti relativi agli Standards della chimica analitica. Comprende una bottiglia con un'etichetta gialla e diversi documenti. Uno dei documenti è un documento di accreditamento. Un altro foglio riporta grafici e testo stampati. Lo sfondo è bianco e anonimo.

Standard ICP e AAS

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Una collezione eterogenea di pillole e capsule farmaceutiche. Sono disponibili in varie forme e colori, tra cui rosa, giallo, bianco, blu e rosso. Alcune capsule sono trasparenti o opache con estremità di colori diversi.

Standard di miscela di impurità elementari inorganiche

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Due flaconi di sostanze chimiche da laboratorio su sfondo giallo. Il flacone a sinistra è più grande, con un tappo rosso e un'etichetta che riporta i simboli di pericolo. Il flacone più piccolo a destra ha un tappo nero e un'etichetta bianca e verde.

Acidi

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Spettroscopia di assorbimento atomico (AAS)

La spettroscopia di assorbimento atomico (AAS) funziona misurando la quantità di energia della luce UV/visibile assorbita da un elemento. La lunghezza d'onda della luce assorbita corrisponde all'energia necessaria per promuovere i suoi elettroni dallo stato fondamentale a un livello energetico superiore. La quantità di energia assorbita in questo processo di eccitazione è proporzionale alla concentrazione dell'elemento nel campione.

Spettroscopia di assorbimento atomico a fiamma (FAA)

La spettroscopia di assorbimento atomico a fiamma (FAA) prevede la vaporizzazione e l'atomizzazione termica di un campione liquido mediante una fiamma. In questa tecnica, una soluzione campione viene aspirata e spruzzata sotto forma di aerosol fine in una camera per combinarsi con gas combustibili e ossidanti. La miscela risultante viene quindi convogliata alla testa del bruciatore, dove avviene la combustione e l'atomizzazione del campione.

Spettroscopia di assorbimento atomico con forno di grafite (GFAA)

La spettroscopia di assorbimento atomico con forno di grafite (GFAA) è la tecnica più avanzata e sensibile per valutare l'assorbimento atomico. Con un atomizzatore a forno di grafite, gli atomi vengono trattenuti nel percorso ottico per un tempo leggermente più lungo rispetto all'atomizzazione a fiamma, con conseguenti limiti di rilevamento e sensibilità inferiori nell'ordine di parti per miliardo (ppb).

Spettroscopia di emissione ottica con plasma accoppiato induttivamente (ICP-OES)

La spettroscopia di emissione ottica con plasma accoppiato induttivamente (ICP-OES) misura la luce emessa dagli elettroni eccitati di un elemento mentre ritornano al loro stato fondamentale stabile. Il campione viene introdotto in un plasma di argon e l'alta temperatura eccita gli elettroni dell'atomo a livelli energetici più elevati. L'elemento viene identificato dalla lunghezza d'onda caratteristica della luce emessa quando i suoi elettroni ritornano allo stato fondamentale. L'intensità della luce emessa è correlata alla concentrazione dell'elemento nel campione.

Spettrometria di massa con plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS)

La spettrometria di massa con plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) è un tipo di spettrometria di massa utilizzata per la quantificazione altamente sensibile di vari metalli e non metalli in un intervallo di concentrazione inferiore a 1 parte per trilione (ppt). L'ICP-MS analizza gli elementi separandoli in un campo magnetico in base al loro rapporto massa/carica (m/z).

Spettrometria a fluorescenza a raggi X (XRF)

La spettrometria a fluorescenza a raggi X (XRF) rileva la composizione elementare misurando la lunghezza d'onda e l'intensità dei raggi X emessi dagli atomi eccitati in un campione. In questo metodo, un fascio di raggi X a lunghezza d'onda corta colpisce il campione e sposta gli elettroni del guscio più interno dell'atomo, formando un sito vacante o "buco". Ciò induce l'atomo a riorganizzare la sua struttura elettronica con un elettrone proveniente da un guscio di energia superiore che salta per occupare il posto vacante appena creato ed emette una luce a raggi X caratteristica durante il processo. I raggi X emessi dagli atomi durante il processo di fluorescenza vengono rilevati e utilizzati per l'identificazione e la quantificazione del campione.