Atomic Emisson spectroscopy (AES)

نشرشعله اي (Flame Emission) نمونه گونه مورد نظر در شعله به حالت اتمي تبديل مي شود الكترونهاي ظرفيت اتمهاي مورد نظر با جذب انرژي حرارتي به سطوح انرژي بالاتر ارتقاء پيدا مي كنند در برگشت به حالت پايه از خود تابش نشر كرده شدت تابش نشر شده متناسب با غلظت آن گونه در محلول اوليه است

نشر اتمی تکنیکهای نشر اتمی بر مبنای نوع منبع تهییج طبقه بندی می شوند. فتومتری شعله ای (Flame photometry ) نشر پلاسما ( Plasma Emission) تهییج الکتریکی , قوس و جرقه (Arc & Spark ) فلوئورسانس اتمی (Atomic Fluorescence)

منبع تهییج شعله ای (Flame photometry)

منبع تهییج پلاسمایی (Plasma) پلاسمای زوج شونده القایی (ICP) پلاسمای جریان مستقیم (DCP)

Self - absorption

پلاسمای زوج شونده القایی (ICP)

پلاسمای جریان مستقیم یا سه الکترودی (DCP)

Arc & Spark

پدیده لومینسانس پس ازاین که یک مولکول انرژی جذب کرد باید استراحت نموده و به سطح انرژی پایه خود برگردد. گاه این استراحت به صورت ارتعاشی انجام شده و ملکول انرژی اضافی خود را به صورت حرارتی هدر می دهد. در برخی موارد این عمل تخلیه انرژی بصورت نشر نور انجام می شود (لومینسانس). این پدیده به دو فرم فلورسانس و فسفرسانس انجام می شود.

Source light Monochromator P0 Pf Atomizer Monochromator Detector Recorder P

Fluorescence Spectrum

بهره کوانتومی فلورسانس درصدی از مولکولهایی که انرژی جذب نموده وآن را به صورت فلورسانس نشر داده اند. که بستگی به ساختار مولکولی و محیط شیمیایی دارد.

طیف های فلورسانس این طیف ها تصویر آئینه ای طیف های جذبی هستند. انرژی فلورسانس همیشه کمتر است زیرا بخشی از انرژی به صورت ارتعاشات حرارتی تلف می شود. همه مولکولها این پدیده را نشان نمی دهند. حلقه های آروماتیک در این میان بیشترین راندمان را دارند. پیوندهای دوگانه کونژوگه نیز تا حدی فلورسانس قوی از خود ظاهر میسازند.

رابطه بین ساختار مولکول و فلورسانس وسعت الکترونهای π اثر سختی ساختمان اثر ممانعت فضایی اثر اتم داخلی سنگین اثر دما اثر حلال اثر pH اثر اکسیژن حل شده ماهیت پایین ترین سطح انرژی اثر غلظت

اثر وسعت الکترونهای π

اثر سختی ساختمان (صلبی)

اثر ممانعت فضایی

اثر دما افزایش دما باعث کاهش فلورسانس می شود. با بالا رفتن دما برخورد با ملکول های حلال افزایش می یابد در نتیجه استراحت های ارتعاشی زیاد می شود.

اثر حلال با افزایش ویسکوزیته حلال فلورسانس زیاد می شود. ملکولهای حلال با ویسکوزیته بالا کندتر حرکت کرده و در نتیجه برخوردهای ملکولی کمتر است.

اثر غلظت در غلظت های بالا احتمال اینکه فوتون جذب شده توسط دیگر مولکولها جذب شود زیاد است (پدیده خودجذبی Self quenching) سایر گونه های موجود در محلول هم ممکن است فوتونهای نشری را جذب کنند. (Colored Matrixیا Matrix Effect)

لومینسانس شیمیایی A + B C* + D C* C + hυ

اثر دما روی طیفهای اتمی معادله ماكسول ـ بولتزمن Nu / No = (gu / go) e -(Eu - Eo) / KT = gu سهم آماري حالت بر انگيخته = go سهم آماري حالت پايه K = ثابت بولتزمن = Eu انرژي حالت برانگيخته = Eo انرژي حالت پايه = T درجه حرارت كلوين ‏

Spectral line broadening Natural broadening Doppler broadening Pressure broadening

Natural broadening The uncertainty principle relates the lifetime of an excited state (due to the spontaneous radiative decay or the Auger process) with the uncertainty of its energy.

Doppler broadening Doppler broadening is the broadening of spectral lines due to the Doppler effect caused by a distribution of velocities of atoms or molecules. Doppler effect: is the change in frequency of a wave for an observer moving relative to the source of the wave. The frequency is decreased if either is moving away from the other.

Pressure broadening The collision of other particles with the emitting particle interrupts the emission process, and by shortening the characteristic time for the process, increases the uncertainty in the energy emitted (as occurs in natural broadening).

تکنیکهای افزایش حساسیت در اسپکتزوسکوپی اتمی روش تولید بخار سرد (Cold vapor generation) روش تولید هیدریدهای فرار (Hydride generation)

Cold vapor generation

Hydride generation