2) поглощать световую энергию с частотой резонансной их собственной частоте (+)
3) к образованию нестабильных изотопов под действием потока нейтронов (наведенной радиоактивности)
4) к рентгеновскому излучению при переходе электронов с внешних орбиталей на внутренние
Атомно-абсорбционная спектрометрия основана на избирательном поглощении света свободными атомами определяемого элемента. После атомизации образца в пламени или электротермическом атомизаторе преимущественно образуются атомы в основном, невозбуждённом состоянии. При прохождении через них излучения с резонансной длиной волны электрон поглощает квант энергии и переходит на более высокий энергетический уровень; для каждого элемента характерен собственный набор узких спектральных линий.
В приборе используют источник линейчатого излучения, обычно лампу с полым катодом, изготовленным из определяемого элемента. Чем больше концентрация элемента в пробе, тем сильнее ослабляется интенсивность прошедшего излучения. Количественную оценку проводят по величине абсорбции с применением градуировочного графика; в основе зависимости лежит закон Бугера—Ламберта—Бера. В судебно-химической практике метод применяют для выявления и количественного определения металлов и металлоидов в биологических тканях, крови, моче, волосах, пищевых продуктах и объектах окружающей среды.
Поглощение резонансного излучения следует отличать от атомно-эмиссионного анализа, при котором измеряют свет, испускаемый возбужденными атомами, и от рентгенофлуоресцентного анализа, связанного с переходами электронов между внутренними оболочками и возникновением характеристического рентгеновского излучения. Наведённая радиоактивность относится к нейтронно-активационному анализу и не является физической основой атомной абсорбции.
| Метод | Измеряемый физический эффект | Особенность аналитического сигнала | Применение в судебной экспертизе |
|---|---|---|---|
| Атомно-абсорбционная спектрометрия | Поглощение резонансного света свободными атомами | Ослабление линии источника; сигнал пропорционален концентрации элемента | Определение свинца, кадмия, ртути, меди, цинка и других элементов в биоматериале и вещественных доказательствах |
| Атомно-эмиссионная спектрометрия | Испускание света возбужденными атомами и ионами | Измеряется интенсивность собственных эмиссионных линий | Многоэлементный анализ, включая исследование частиц выстрела, стекла, металлов и почвы |
| Атомно-флуоресцентная спектрометрия | Вторичное излучение атомов после возбуждения первичным светом | Флуоресцентный сигнал регистрируется на фоне слабого рассеянного излучения | Высокочувствительное определение ртути, мышьяка, селена и ряда других элементов |
| Рентгенофлуоресцентный анализ | Рентгеновское излучение при заполнении вакансий на внутренних электронных оболочках | Характеристические рентгеновские линии элементов | Неинвазивное исследование металлов, красок, стекла, пигментов и археологических объектов |
| Нейтронно-активационный анализ | Образование радиоактивных изотопов при облучении нейтронами | Регистрация гамма-излучения продуктов активации | Следовый многоэлементный анализ, когда требуется высокая специфичность и минимальная химическая пробоподготовка |
| Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой | Разделение ионов по отношению массы к заряду | Регистрация ионных токов, возможен изотопный анализ | Высокочувствительное определение широкого спектра элементов и их изотопных соотношений |
Ключевым аналитическим признаком атомно-абсорбционного метода является уменьшение интенсивности строго определённой спектральной линии при прохождении света через атомизированную пробу. Селективность обеспечивается совпадением длины волны источника с резонансной линией конкретного элемента. Для ртути и некоторых летучих элементов применяют специальные варианты — холодно-паровую или гидридную генерацию. Интерпретация результатов требует контроля матричных эффектов, холостых проб, калибровки и использования стандартных образцов.