คุณเคยสงสัยไหมว่าเกิดอะไรขึ้นในขณะที่คุณจุดไม้ขีดไฟหรือจุดเทียน เปลวไฟเป็นสิ่งที่น่าสังเกตและสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับสารเคมีต่างๆ ที่มีอยู่ในเปลวไฟได้ ครั้งต่อไปที่คุณเห็นเปลวไฟ โปรดจำไว้ว่ามันไม่ได้มีแค่แสงและความร้อนเท่านั้น แต่ยังมีวิทยาศาสตร์อีกมากมายที่กำลังศึกษาอยู่! ในเปลวไฟ นักวิทยาศาสตร์จะศึกษาธาตุต่างๆ โดยใช้เครื่องมือพิเศษที่เรียกว่าการดูดกลืนสเปกตรัมอะตอม ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาเข้าใจว่าสสารต่างๆ มีองค์ประกอบอะไรบ้าง
สิ่งเจ๋งๆ นี้จะฉายแสงลงบนตัวอย่าง (ชิ้นส่วนเล็กๆ ของสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการศึกษา) อะตอมอยู่ภายในตัวอย่าง และเมื่อแสงส่องไปที่อะตอม อะตอมจะดูดซับแสงบางส่วน ลองนึกภาพดูว่ามันเหมือนกับฟองน้ำที่แช่น้ำ! แสงที่ถูกดูดซับทำให้อะตอมเกิดการกระตุ้น ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เทียบได้กับอิเล็กตรอนที่เด้งขึ้นไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น หากคุณลองนึกถึงอิเล็กตรอนเหมือนการปีนขึ้นบันได อิเล็กตรอนจะกระโดดขึ้นอีกขั้นหนึ่ง จากนั้นเมื่ออิเล็กตรอนตกลงสู่ระดับปกติ อิเล็กตรอนจะปล่อยพลังงานออกมาเป็นแสง แสงนี้มีความเฉพาะเจาะจงมากและอาจมีลักษณะเฉพาะสำหรับแต่ละธาตุ นักวิทยาศาสตร์จะตรวจสอบแสงนี้อย่างละเอียดเพื่อระบุว่ามีธาตุใดอยู่ในตัวอย่างที่กำลังตรวจสอบ
เมื่อนักวิทยาศาสตร์ต้องการศึกษาแร่ธาตุ นักวิทยาศาสตร์จะละลายแร่ธาตุในรูปของเหลวก่อนโดยเติมของเหลวที่มีความเข้มข้นสูงที่เรียกว่ากรด วิธีนี้จะช่วยให้วิเคราะห์ได้ง่ายขึ้น เมื่อแร่ธาตุกลายเป็นของเหลวแล้ว ก็สามารถพ่นเข้าไปในเปลวไฟได้ ธาตุต่างๆ จะถูกกระตุ้นในเปลวไฟและเปล่งแสงออกมา นักวิทยาศาสตร์จะวิเคราะห์แสงนั้นเพื่อระบุว่ามีธาตุใดบ้างที่มีอยู่ในตัวอย่างแร่ธาตุ
ข้อเสียคือสามารถทดสอบได้เพียงไม่กี่องค์ประกอบในเวลาเดียวกัน ธาตุบางชนิดไม่เปล่งแสงในเปลวไฟ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงไม่สามารถวิเคราะห์ได้ด้วยวิธีนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาวิธีการใหม่ในการศึกษาธาตุเหล่านี้ เช่น สเปกโตรสโคปีการปลดปล่อยอะตอมของพลาสมาที่เชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำซึ่งช่วยคัดกรองธาตุต่างๆ ได้
ปัญหาอีกประการหนึ่งคือการวิเคราะห์อาจได้รับอิทธิพลจากปัจจัยอื่นๆ ในตัวอย่าง ซึ่งอาจทำให้แยกแยะความแตกต่างระหว่างปัจจัยเหล่านี้ได้ยาก อาจทำให้เกิดความสับสนในผลลัพธ์ นอกจากนี้ พวกเขายังต้องพัฒนาวิธีที่ดีกว่าในการวิเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์จึงคิดค้นสิ่งใหม่ๆ โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น สเปกโตรสโคปีฟลูออเรสเซนต์อะตอม ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาสองประการล่าสุด
แต่ยังมีพื้นที่เหลืออีกมากสำหรับการปรับปรุง โดยเริ่มจากเปลวไฟประเภทต่างๆ เปลวไฟหลายประเภทนั้นดีกว่าสำหรับการวิเคราะห์ตัวอย่างที่แตกต่างกัน เปลวไฟประเภทหนึ่งคือเปลวไฟลดพิเศษ ซึ่งใช้ในการค้นหาองค์ประกอบ เช่น ปรอท ที่ไม่สามารถตรวจจับได้ด้วยเปลวไฟปกติ สิ่งนี้มีความสำคัญมาก เนื่องจากปรอทอาจเป็นอันตรายได้ และจะต้องทราบว่าตัวอย่างแต่ละตัวอย่างมีปรอทอยู่เท่าใด
เป้าหมายหลักของงานวิจัยนี้คือการใช้ประโยชน์จากเครื่องตรวจจับแสงตระกูลใหม่ในสเปกโตรสโคปีการดูดกลืนอะตอม เครื่องตรวจจับคืออุปกรณ์ที่ตรวจสอบแสงของเปลวไฟ เครื่องตรวจจับแบบใหม่ (อุปกรณ์จับคู่ประจุและท่อทวีคูณแสง) สามารถเพิ่มความไวและความแม่นยำของการวิเคราะห์ได้ ทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์เชื่อมั่นในผลลัพธ์มากขึ้น และสรุปลักษณะของการศึกษาวิจัยที่กำลังวิเคราะห์ได้ดีขึ้น
ลิขสิทธิ์ © บริษัท เซี่ยงไฮ้ แล็บเทค จำกัด สงวนลิขสิทธิ์