هل تساءلت يومًا عما يحدث في اللحظة التي تشعل فيها عود ثقاب أو تشعل شمعة؟ إن اللهب أمر رائع للمراقبة، ويمكن أن يوفر رؤى قيمة حول المواد الكيميائية المختلفة التي يحتويها. في المرة القادمة التي ترى فيها لهبًا، تذكر أنه ليس مجرد ضوء وحرارة؛ فهناك عالم كامل من العلوم يحدث! في اللهب، يدرس العلماء العناصر باستخدام أداة خاصة تسمى مطيافية الامتصاص الذري، والتي تساعدهم على فهم مكونات المواد المختلفة.
هذا الشيء الرائع حقًا يسلط ضوءًا ساطعًا على عينة (جزء صغير مما يريد العلماء دراسته). توجد الذرات بالفعل داخل العينة وعندما يسلط الضوء عليها، تمتص الذرات بعضًا من هذا الضوء. فكر في الأمر مثل الإسفنج الذي ينقع الماء! يتسبب الضوء الممتص في إثارة الذرات، وهي ظاهرة يمكن مقارنتها بارتداد الإلكترونات إلى مستوى طاقة أعلى - إذا كنت تفكر في الإلكترونات مثل تسلق درجات السلم، فإنها تقفز خطوة أعلى. ثم عندما تعود الإلكترونات إلى مستوياتها الطبيعية، فإنها تنبعث منها الطاقة على شكل ضوء. يمكن أن يكون هذا الضوء محددًا للغاية وربما فريدًا لكل عنصر. يفحص العلماء هذا الضوء لتحديد العناصر الموجودة في العينة قيد التحقيق.
عندما يريد العلماء دراسة معدن ما، يقومون أولاً بإذابته في شكله السائل عن طريق إضافة سائل قوي يسمى الحمض. من الأسهل تحليله ويمكن أن يجعله كذلك. عندما يصبح المعدن سائلاً، يمكن رشه في لهب. تثار العناصر في اللهب وتنبعث منها الضوء. يحلل العلماء هذا الضوء لتحديد العناصر الموجودة في عينة المعدن.
من عيوب هذه الطريقة أنها لا تستطيع اختبار سوى عدد قليل من العناصر في نفس الوقت. فبعض العناصر لا تشع ضوءًا في اللهب، لذا لا يستطيع العلماء تحليلها بهذه الطريقة. ويعمل العلماء على تطوير أساليب جديدة لدراسة هذه العناصر، على سبيل المثال، مطيافية الانبعاث الذري البلازمي المقترن بالحث، والتي تساعد في فحص مجموعة من العناصر.
وهناك مشكلة أخرى تتلخص في أن التحليل قد يتأثر بعوامل أخرى في العينة. وهذا من شأنه أن يجعل من الصعب التمييز بين هذه العوامل. وقد يؤدي هذا إلى بعض الارتباك في النتائج. كما يتعين على العلماء أن يطوروا طريقة أفضل لإجراء التحليل، لذا فإنهم يعيدون اختراع العجلة، باستخدام تقنيات مثل التحليل الطيفي الذري الفلوري كأحدث حل لهاتين المشكلتين.
ولكن هناك مجال كبير للتحسين، بدءًا بأنواع مختلفة من اللهب. فاللهب المتعدد أفضل لتحليل عينات مختلفة. أحد أنواع اللهب هو لهب الاختزال الخاص، والذي يستخدم للعثور على عناصر مثل الزئبق التي لا يمكن اكتشافها باللهب العادي. وهذا مهم حقًا لأن الزئبق يمكن أن يكون خطيرًا، ويجب معرفة مقداره الموجود في عينة معينة.
كان الهدف الرئيسي من هذا العمل هو استغلال عائلة جديدة من أجهزة الكشف الضوئي في مجال مطيافية الامتصاص الذري. أجهزة الكشف هي أجهزة تقوم بفحص ضوء اللهب. يمكن لأجهزة الكشف الجديدة (أجهزة اقتران الشحنة وأنابيب مضاعفة الضوء) زيادة حساسية ودقة التحليل. وهذا يشجع العلماء على الثقة في النتائج بشكل أكبر واستنتاج طبيعة الدراسات التي يتم تحليلها بشكل أفضل.
جميع الحقوق محفوظة لشركة Shanghai Labtech Co.,Ltd.