2) испускать свет с максимально широким диапазоном длин волн
3) обеспечивать высокотемпературный нагрев
4) испускать монохроматический свет с длиной волны, резонансной определяемому элементу (+)
Атомно-абсорбционная спектрометрия основана на избирательном поглощении света свободными атомами определяемого элемента, находящимися преимущественно в основном электронном состоянии. Каждый элемент имеет характерные энергетические переходы, которым соответствуют строго определённые резонансные длины волн. При прохождении такого излучения через атомизированную пробу интенсивность света уменьшается пропорционально концентрации элемента согласно закону Бугера—Ламберта—Бера.
Поэтому источник излучения, как правило, представляет собой лампу с полым катодом или безэлектродную разрядную лампу, изготовленную из определяемого элемента либо содержащую его. Такой источник формирует узкие спектральные линии, включая резонансную линию аналита, что обеспечивает высокую селективность и чувствительность измерения. Широкополосное излучение увеличивает риск спектральных наложений, а высокая проникающая способность не является принципиальным требованием для метода.
Высокая температура необходима прежде всего для работы атомизатора: пламени или графитовой печи, где соединения пробы превращаются в свободные атомы. Источник света не выполняет функцию нагрева и не определяет степень атомизации. Следовательно, ключевым требованием к нему является излучение монохроматического света на длине волны, резонансной переходу соответствующего элемента.
| Компонент или характеристика | Функция в атомно-абсорбционном анализе | Значение для результата |
|---|---|---|
| Лампа с полым катодом | Формирует характеристические узкие линии элемента | Обеспечивает селективное измерение его поглощения |
| Резонансная длина волны | Соответствует переходу атома из основного состояния на возбуждённый энергетический уровень | Определяет максимальное и специфичное поглощение аналита |
| Монохроматичность излучения | Ограничивает спектральный диапазон, поступающий в атомный поглотитель | Снижает влияние посторонних линий и повышает точность анализа |
| Пламя или графитовая печь | Атомизирует пробу, разрушая молекулярные соединения | Создаёт облако свободных атомов, взаимодействующих с излучением |
| Широкополосный источник | Испускает множество длин волн без преимущественного выделения линии аналита | Повышает вероятность спектральных интерференций и менее характерен для классической ААС |
| Высокая проникающая способность | Свойство, более важное для рентгеновского и гамма-излучения | Не является критерием выбора источника в атомно-абсорбционной спектрометрии |
| Фотодетектор | Регистрирует ослабление интенсивности после прохождения света через атомизированную пробу | По величине абсорбции рассчитывают концентрацию элемента |
В практической работе выбирают аналитическую линию с достаточной интенсивностью и минимальным риском перекрытия спектральными линиями других компонентов. Для устранения неспецифического поглощения применяют коррекцию фона, например дейтериевую или Зеемановскую. При судебно-химическом исследовании это позволяет надёжно определять металлы и микроэлементы в биологических тканях, жидкостях и иных объектах. Качество результата зависит не только от источника, но и от правильной атомизации, калибровки и контроля матричных интерференций.