Panoramica sulla spettroscopia atomica

La spettroscopia atomica utilizza la radiazione elettromagnetica o lo spettro di massa di un campione per determinare 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 dell'elemento stesso.
Le tecniche analitiche basate sulla spettroscopia atomica sono ampiamente utilizzate nella chimica ambientale, nella geologia e nella scienza del suolo, nell'industria mineraria e nella metallurgia, nelle scienze alimentari e nella medicina.
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Spettroscopia di assorbimento atomico (AAS)
La spettroscopia di assorbimento atomico (AAS) funziona misurando la quantità di energia luminosa 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 di campione viene aspirata e spruzzata come un fine aerosol in una camera per combinarsi con gas combustibili e ossidanti. La miscela risultante viene quindi portata alla testa del bruciatore, dove avviene la combustione e l'atomizzazione del campione.
Spettroscopia di assorbimento atomico in forno di grafite (GFAA)
La spettroscopia di assorbimento atomico in forno di grafite (GFAA) è la tecnica più avanzata e sensibile per valutare l'assorbimento atomico. Con un atomizzatore a fornace 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 più bassi e sensibilità nell'intervallo delle parti per miliardo (ppb).
Spettroscopia di emissione ottica al plasma accoppiato induttivamente (ICP-OES)
La spettroscopia di emissione ottica al 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 tornano allo stato fondamentale. L'intensità della luce emessa è correlata alla concentrazione dell'elemento nel campione.
Spettrometria di massa al plasma ad accoppiamento induttivo (ICP-MS)
La spettrometria di massa al 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 di raggi X (XRF)
La spettrometria a fluorescenza di raggi X (XRF) rileva la composizione degli elementi 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 di breve lunghezza d'onda colpisce il campione e disloca gli elettroni del guscio più interno dell'atomo, formando un sito libero o "buco". Ciò fa sì che l'atomo riorganizzi la sua disposizione elettronica con un elettrone di un guscio di energia superiore che salta per occupare il nuovo posto vacante ed emette la caratteristica luce a raggi X 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.
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