Heb je ooit gewonderd wat er gebeurt op het moment dat je een lucifer aansteekt of een kaars ontsteekt? Vlammen zijn fascinerend om te observeren en kunnen waardevolle inzichten geven in de verschillende chemicaliën die ze bevatten. De volgende keer dat je een vlam ziet, onthoud dat het niet alleen licht en warmte is; er speelt een hele wereld van wetenschap mee! In vlammen bestuderen wetenschappers elementen met een speciaal instrument genaamd atoomabsorptiespectroscopie, wat hen helpt om te begrijpen wat de componenten zijn van verschillende materie.
Dit echt coole ding dat een fel licht op een monster (een klein stukje van wat wetenschappers willen bestuderen) laat schijnen. De atomen zitten inderdaad in het monster en wanneer het licht erop valt, absorberen de atomen een deel van dat licht. Stel je voor dat een spons water opneemt! Het licht dat wordt geabsorbeerd maakt dat de atomen opgewonden raken, een fenomeen dat kan worden vergeleken met elektronen die opspringen naar een hoger energieniveau — als je elektronen ziet als het klimmen van de sporten van een ladder, dan springen ze naar een hogere tree. Wanneer de elektronen terugvallen naar hun normale niveaus, geven ze energie af 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 monster dat wordt onderzocht.
Wanneer wetenschappers een minerale 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 dit zo te analyseren. Wanneer het minerale vloeibaar wordt, kan het worden gespoten in een vlam. De elementen raken opgewonden in de vlam en geven licht af. Wetenschappers analyseren dat licht om te bepalen welke elementen aanwezig zijn in het mineraalmonster.
Een nadeel is dat er slechts een paar elementen tegelijkertijd getest kunnen worden. Sommige elementen geven geen licht af 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-atoomemissiespectroscopie die helpt bij het schermenvan een reeks elementen.
Een andere valkuil is dat de analyse beïnvloed kan worden door andere factoren in het monster. En dit kan het moeilijk maken om ze uit elkaar te houden. Het kan enige verwarring veroorzaken in de uitkomsten. Ze moeten ook een betere manier vinden om de analyse uit te voeren, dus wetenschappers herontdekken de wielen, met technieken zoals atoomfluorescentiespectroscopie als de nieuwste oplossing voor deze twee problemen.
Maar er is genoeg ruimte voor verbetering, beginnend met verschillende vlamtypen. Meerdere vlammen zijn beter voor het analyseren van verschillende monsters. Een type vlam is een speciale reducerende vlam, die wordt gebruikt om elementen zoals kwik te vinden, die niet door een normale vlam te detecteren zijn. Dit telt echt mee omdat kwik gevaarlijk kan zijn, en het moet bekend zijn hoeveel ervan zich bevindt in een bepaald monster.
Het belangrijkste doel van dit werk was om een nieuwe familie van fotodetectoren te gebruiken in atoomabsorptiespectroscopie. Detectoren zijn apparaten die het licht van de vlam onderzoeken. Nieuwe detectoren (ladingsgekoppelde apparaten en fotomultiplicatoren) kunnen de gevoeligheid en nauwkeurigheid van een analyse verhogen. Dit maakt wetenschappers enthousiaster om meer vertrouwen te hebben in de resultaten en betere conclusies te trekken over de aard van de onderzochte materialen.
Copyright © Shanghai Labtech Co.,Ltd. All Rights Reserved