14.14 : مطيافية الانبعاث الذري: المختبر

تعد تقنية مطيافية الانبعاث الذري (AES) تقنية تحليلية قوية، وفعّالة بشكل خاص عند استخدامها مع مصادر البلازما، حيث تنتج أطيافًا وفيرة بخطوط انبعاث مميزة. تُعتبر تقنية البلازما المقترنة بالحث الكهرومغناطيسي (ICP) على وجه الخصوص مصدرًا متميزًا لتوفير بيانات تحليلية كمية فائقة الجودة نظرًا لاستقرارها العالي، وانخفاض الضوضاء، وانخفاض الخلفية، والحد الأدنى من التداخلات في ظل الظروف التجريبية المثلى. ومع ذلك، تظهر مصادر الميكروويف الأحدث التي تعمل بالهواء كبدائل واعدة يمكن أن تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة من مصادر ICP التقليدية. تُستخدم تقنية مطيافية الانبعاث الذري في المقام الأول لتحليل عينات السوائل. ومع ذلك، تسمح تقنية الانبعاث البلازمي أيضًا بالتحليل المباشر للعينات الصلبة، والذي يمكن تحقيقه من خلال إجراءات مختلفة مثل التبخير الكهروحراري، والحفر بالليزر والشرارة، والتبخير بالتفريغ المتوهج.

من الناحية النظرية، يمكن تحديد جميع العناصر المعدنية بواسطة مطيافية الانبعاث البلازمي. إن فعالية هذه الطريقة بالنسبة للمعادن القلوية محدودة بسبب ظروف التشغيل الصعبة ووضع خطوطها الطيفية البارزة في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة. يمكن أن يؤدي هذا إلى مشاكل في الكشف في العديد من مطيافات البلازما المصممة في المقام الأول للأشعة فوق البنفسجية. ونتيجة لذلك، يقتصر استخدام مطيافية الانبعاث البلازمي عمومًا على تحديد ما يقرب من 60 عنصرًا. تحتوي معظم العناصر على عدة خطوط بارزة مناسبة للتعريف والقياس الكمي. عادةً ما يمكن اختيار خط مناسب لتحديد أي عنصر. يعتمد هذا الاختيار على تقييم العناصر الأخرى الموجودة في العينة، مع ضرورة تجنب التداخل المحتمل بين الخطوط الخاصة بعناصر أخرى أثناء تحديد الخط المطلوب للعنصر المستهدف.

غالبًا ما تنتج مصادر البلازما منحنيات معايرة خطية، ومع ذلك، قد تحدث انحرافات عن الخطية بسبب عوامل مثل الامتصاص الذاتي، وتصحيحات الخلفية الخاطئة، والتأين، والاستجابات غير الخطية لأنظمة الكشف. عندما يكون ذلك ممكنًا، من الأفضل إجراء التحليلات الكمية باستخدام معايير خارجية. ومع ذلك، يمكن للعديد من المعلمات أن تؤثر بشكل كبير على شدة الانبعاث، بما في ذلك درجة حرارة مصدر الإثارة وكفاءة التذرية. في الحالات التي يصعب فيها التحكم في متغيرات المصدر، يمكن استخدام المعايير الداخلية لتعويض هذه التأثيرات.