2) двухатомными ионами
3) одноатомными ионами
4) свободными атомами (+)
Атомно-абсорбционная спектроскопия основана на селективном поглощении излучения свободными нейтральными атомами, находящимися преимущественно в основном, то есть невозбуждённом, состоянии. При атомизации образца в пламени или электротермическом атомизаторе молекулы и соединения элемента распадаются с образованием отдельных атомов. Если на них направить излучение с длиной волны, соответствующей резонансному переходу данного элемента, атомы поглощают часть энергии и переходят на более высокий энергетический уровень.
Источник излучения обычно представляет собой лампу с полым катодом или безэлектродную лампу, испускающую узкие спектральные линии определённого элемента. Ослабление излучения после прохождения через атомное облако регистрируется прибором; величина абсорбции связана с концентрацией элемента согласно закону Бугера—Ламберта—Бера. Поэтому метод позволяет избирательно определять содержание металлов и ряда других элементов даже в сложных лекарственных и биологических образцах.
Молекулы поглощают излучение в виде широких полос, а ионы имеют иные энергетические уровни и не являются основными аналитическими частицами в классическом варианте метода. Ионизация может уменьшать концентрацию нейтральных атомов и вызывать аналитические ошибки, поэтому условия атомизации подбирают так, чтобы обеспечить устойчивое образование свободных атомов.
| Компонент или частица | Роль в атомно-абсорбционном анализе | Основной аналитический признак |
|---|---|---|
| Свободные нейтральные атомы | Непосредственно поглощают резонансное излучение элемента | Ослабление интенсивности линии и формирование аналитического сигнала |
| Молекулы исходного вещества | Разрушаются на стадиях испарения и диссоциации | Не являются целевыми частицами в классическом атомно-абсорбционном измерении |
| Атомные ионы | Образуются при чрезмерной температуре или легкоионизируемой матрице | Снижают долю нейтральных атомов и могут уменьшать сигнал |
| Атомизатор | Преобразует пробу в поток свободных атомов | Пламя или графитовая печь определяют эффективность атомизации |
| Лампа с полым катодом | Испускает узкополосное излучение, характерное для анализируемого элемента | Обеспечивает высокую элементную селективность метода |
| Абсорбция | Отражает долю поглощённого атомами излучения | Рассчитывается по отношению интенсивностей падающего и прошедшего света |
| Градуировочная зависимость | Связывает величину абсорбции с концентрацией элемента | Используется для количественного определения содержания вещества |
Ключевым условием анализа является перевод определяемого элемента в атомарное состояние без значительной потери его в форме ионов или устойчивых молекул. Спектральная линия каждого элемента определяется строением его электронной оболочки, что обеспечивает высокую специфичность измерения. Метод особенно востребован для контроля примесей тяжёлых металлов в лекарственных средствах, субстанциях и биологических материалах. Точность результата зависит от эффективности атомизации, состава матрицы и правильного выбора аналитической линии.