14.17 : Photométrie de flamme : laboratoire

Dans un photomètre à flamme, lorsqu'une solution comme le chlorure de potassium est aspirée dans la flamme, le solvant s'évapore, laissant derrière lui du sel déshydraté. Ce sel se dissocie en atomes gazeux libres dans leur état fondamental. Certains de ces atomes absorbent l'énergie de la flamme, ce qui entraîne leur excitation. Les atomes excités reviennent à l'état fondamental, émettant des photons à des longueurs d'onde caractéristiques. Étant donné que seules des transitions électroniques sont impliquées, les lignes d'émission résultantes sont très étroites. L'intensité du rayonnement émis est linéairement proportionnelle à la concentration de l'analyte dans la solution aspirée. Cependant, cette linéarité est observée principalement à l'extrémité inférieure de la courbe d'étalonnage. À des concentrations d'analyte plus élevées, davantage d'atomes dans l'état fondamental, capables de réabsorber le rayonnement émis, s'écartent de la relation linéaire.

Les photomètres à flamme modernes peuvent traiter automatiquement les données d'étalonnage multipoint multianalyte et effectuer des mesures sans avoir besoin de diluer l'échantillon, en prenant en charge des concentrations allant jusqu'à 1 000 mg/L. Bien que la photométrie de flamme soit principalement utilisée pour la détermination du sodium (Na), du potassium (K) et du lithium (Li) dans les laboratoires cliniques, elle trouve des applications de niche dans divers domaines. Par exemple, elle permet de mesurer les métaux alcalins résiduels dans le biodiesel et de déterminer le sodium, le potassium et le calcium dans le ciment. Dans le passé, la spectrométrie d'émission de flamme permettait de mesurer jusqu'à 60 éléments dans des flammes chaudes d'oxyde nitreux et d'acétylène. Cependant, aujourd'hui, la spectrométrie d'absorption atomique, ou AAS, est principalement utilisée pour mesurer des métaux autres que les métaux alcalins.