Heb je je ooit afgevraagd wat er gebeurt op het moment dat je een lucifer aansteekt of een kaars aansteekt? Vlammen zijn fascinerend om te observeren en ze kunnen waardevolle inzichten bieden in de verschillende chemicaliën die ze bevatten. De volgende keer dat je een vlam ziet, bedenk dan dat het niet alleen licht en hitte is; er is een hele wereld aan wetenschap gaande! In vlammen bestuderen wetenschappers de elementen met behulp van een speciaal hulpmiddel genaamd atomaire absorptiespectroscopie, wat hen helpt te begrijpen wat de componenten van verschillende materie zijn.
Dit echt coole ding schijnt een fel licht op een monster (een klein stukje van wat wetenschappers willen bestuderen). De atomen zitten inderdaad in het monster en wanneer het licht erop schijnt, zullen de atomen een deel van dat licht absorberen. Beschouw het als een spons die het water opzuigt! Het licht dat wordt geabsorbeerd, zorgt ervoor dat de atomen opgewonden raken, een fenomeen dat vergeleken kan worden met de elektronen die omhoog stuiteren naar een hoger energieniveau — Als je elektronen ziet als het beklimmen van de sporten van een ladder, dan springen ze een hogere trede. Wanneer de elektronen dan terugvallen naar hun normale niveaus, zenden ze energie uit als licht. Dit licht kan heel specifiek zijn en waarschijnlijk uniek voor elk element. Wetenschappers onderzoeken dit licht om te bepalen welke elementen aanwezig zijn in het onderzochte monster.
Wanneer wetenschappers een mineraal willen bestuderen, lossen ze het eerst op in vloeibare vorm door er een sterke vloeistof aan toe te voegen die zuur wordt genoemd. Het is gemakkelijker om te analyseren hoe dit kan. Wanneer het mineraal vloeibaar wordt, kan het in een vlam worden gespoten. De elementen raken opgewonden in de vlam en zenden licht uit. Wetenschappers analyseren dat licht om te bepalen welke elementen aanwezig zijn in het mineraalmonster.
Een nadeel is dat het maar een paar elementen tegelijk kan testen. Sommige elementen stralen geen licht uit in de vlam, dus wetenschappers kunnen ze niet op deze manier analyseren. Wetenschappers ontwikkelen nieuwe methoden om deze elementen te bestuderen, bijvoorbeeld inductief gekoppelde plasma-atomaire-emissiespectroscopie die helpt bij het screenen van een reeks elementen.
Een andere valkuil is dat de analyse beïnvloed kan worden door andere factoren in het monster. En dit kan het lastig maken om ze uit elkaar te houden. Het kan voor verwarring zorgen in de uitkomsten. Ze moeten ook een betere manier ontwikkelen om de analyse uit te voeren, dus wetenschappers vinden het wiel opnieuw uit, met technieken zoals atomaire fluorescentiespectroscopie als de nieuwste oplossing voor deze twee problemen.
Maar er is nog genoeg ruimte voor verbetering, te beginnen met verschillende vlamtypen. Meerdere vlammen zijn beter voor het analyseren van verschillende monsters. Eén type vlam is een speciale reducerende vlam, die wordt gebruikt om elementen zoals kwik te vinden die niet door een normale vlam kunnen worden gedetecteerd. Dit is echt belangrijk omdat kwik gevaarlijk kan zijn en het moet bekend zijn hoeveel ervan in een bepaald monster zit.
Het hoofddoel van dit werk was om een nieuwe familie van fotodetectoren te exploiteren in atomaire absorptiespectroscopie. Detectoren zijn apparaten die het licht van de vlam inspecteren. Nieuwe detectoren (charge coupled devices en fotomultiplierbuizen) kunnen de gevoeligheid en nauwkeurigheid van een analyse vergroten. Dit moedigt wetenschappers aan om de resultaten meer te vertrouwen en de aard van de geanalyseerde studies beter te concluderen.
Copyright © Shanghai Labtech Co., Ltd. Alle rechten voorbehouden