Avez-vous déjà vous demandé ce qui se passe exactement lorsque vous allumez une allumette ou une bougie ? Les flammes sont fascinantes à observer et elles peuvent offrir des insights précieux sur les diverses substances chimiques qu'elles contiennent. La prochaine fois que vous verrez une flamme, souvenez-vous qu'il ne s'agit pas seulement de lumière et de chaleur ; tout un monde de science s'y déroule ! Dans les flammes, les scientifiques étudient les éléments en utilisant un outil spécial appelé spectroscopie d'absorption atomique, qui leur permet de comprendre les composants de différentes matières.
Cette chose vraiment cool qui projette une lumière brillante sur un échantillon (une petite pièce de ce que les scientifiques veulent étudier). Les atomes sont effectivement à l'intérieur de l'échantillon et lorsque la lumière illumine celui-ci, les atomes absorbent une partie de cette lumière. Considérez cela comme une éponge qui absorbe l'eau ! L'absorption de la lumière provoque l'excitation des atomes, un phénomène comparable aux électrons sautant vers un niveau d'énergie plus élevé — Imaginez les électrons comme grimpant les barreaux d'une échelle, ils bondissent alors vers une marche supérieure. Ensuite, lorsque les électrons retombent à leurs niveaux normaux, ils émettent de l'énergie sous forme de lumière. Cette lumière peut être très spécifique et probablement unique pour chaque élément. Les scientifiques examinent cette lumière afin de déterminer quels éléments sont présents dans l'échantillon en cours d'investigation.
Lorsque les scientifiques veulent étudier un minéral, ils le dissolvent d'abord sous sa forme liquide en ajoutant un liquide puissant appelé acide. Il est plus facile d'analyser ce qui peut le constituer. Lorsque le minéral devient liquide, il peut être pulvérisé dans une flamme. Les éléments s'excitent dans la flamme et émettent de la lumière. Les scientifiques analysent cette lumière pour déterminer quels éléments sont présents dans l'échantillon minéral.
Un inconvénient est qu'il ne peut tester que quelques éléments en même temps. Certains éléments n'émettent pas de lumière dans la flamme, donc les scientifiques ne peuvent pas les analyser de cette manière. Les scientifiques développent de nouvelles méthodes pour étudier ces éléments, par exemple, la spectrométrie d'émission atomique à plasma couplé inductivement qui aide à dépister une gamme d'éléments.
Un autre piège est que l'analyse peut être influencée par d'autres facteurs dans l'échantillon. Et cela peut rendre difficile la distinction entre eux. Cela peut entraîner une certaine confusion dans les résultats. Ils doivent également développer un meilleur moyen de faire l'analyse, donc les scientifiques reinventent la roue, avec des techniques comme la spectroscopie d' fluorescence atomique comme la dernière solution à ces deux problèmes.
Mais il y a beaucoup de place pour des améliorations, en commençant par différents types de flammes. Les multiples flammes sont meilleures pour analyser différents échantillons. Un type de flamme est une flamme réductrice spéciale, qui est utilisée pour détecter des éléments tels que le mercure, non détectables par une flamme normale. Cela compte vraiment parce que le mercure peut être dangereux, et il est essentiel de savoir combien de mercure est contenu dans un échantillon particulier.
Le principal objectif de ce travail était d'exploiter une nouvelle famille de photodétecteurs en spectroscopie d'absorption atomique. Les détecteurs sont des dispositifs qui inspectent la lumière de la flamme. De nouveaux détecteurs (dispositifs à couplage de charge et tubes à multiplicateur de photons) peuvent augmenter la sensibilité et la précision d'une analyse. Cela encourage les scientifiques à accorder plus confiance aux résultats et à tirer de meilleures conclusions sur la nature des études analysées.
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