Samenvatting hoofdstuk 4.4 Identificatie van biomoleculen: Atomaire spectrometrische analysemethoden, 2e bachelor biomedische wetenschappen

Hoofdstuk 4.4: Atomaire spectrometrische analysemethoden

Atoomspectra hebben discrete lijnenspectra en enkel elektronentransfer (geen vibratie en rotatie)

Geïsoleerd atoom of atomenwolk creëren waarbij we elektronenovergangen kunnen bestuderen

Types:

 Vlamfotometrie: emissietechniek
 Atoomabsorptie spectrometrie: absorptietechniek
 Inductief gekoppelde plasma emissie spectrometrie: emissietechniek

Zeer hoge temperaturen aanleggen op atomen te genereren door:

 Vlam
 Grafietoven
 Plasma

Atomaire absorptiespectrometrie (AAS)

 Vlamatomisatie (FAAS)
 Elektrothermische atomisatie (ETAAS)

Principe

Enkel spectraallijnen gebruiken waarbij atoom effectief geëxciteerd kan geraken = resonantielijnen,
niet het volledige spectrum

Externe lichtbron emitteert de spectraallijn met een golflengte die exact overeenkomt met de
energie (= golflengte) die nodig is om de elektronentransitie van grondtoestand naar aangeslagen
toestand van het te bepalen element te induceren -> straling en te analyseren staal worden door
atomisatiebron gestuurd = vlam of elektrothermisch verhitte oven -> creatie vrij atomen

De vrije atomen die in grondtoestand in de atomisatiebron aanwezig zijn zullen enkel in staat zijn
deze straling te absorberen met een energie die exact overeenkomt met deze nodig voor
elektronentransitie van de grondtoestand naar de aangeslagen toestand, m.a.w. identiek dezelfde
energie die ze zelf zouden uitzenden bij het terugvallen van de geëxciteerde naar de grondtoestand

Wet van Beer: hoeveelheid absorptie RE concentratie

Instrumenten

s




Monochromator: Afzonderen van de analytische spectraallijn waarbij de meting gebeurt van andere
geëmitteerde lijnen = deze uitgezonden door de kathode afzonderen van deze afkomstig van het
spectrum van het edelgas

, Lichtbron:

 Golflengte opwekken met element dat je wil meten, vb: calcium meten -> overeenkomstig
calcium element gebruiken in licht
 Resonantielijnen = spectraallijnen die door een bepaald element zowel geëmitteerd als
geabsorbeerd kunnen worden
 Lijnbreedtes atoomspectra: 0.01 – 0.001 nm

Holle kathodelamp:

Elektrische spanning aanleggen tussen holle kathode (element dat men wenst te bepalen) en anode -
> ionisatie door gasontlading van het vulgas (argon of neon) waarmee de lamp onder lage druk
gevuld is  vorming positieve ionen -> worden aangetrokken door kathode -> atomen worden van
de kathode losgerukt (‘sputtereffect’) door botsing van de ionen van het vulgas met de kathode ->
Gevormde ‘atomaire damp’ wordt vervolgens tot excitatie gebracht door botsing met de atomen
van het vulgas  emitteren bij het terugvallen naar de grondtoestand hun karakteristiek
lijnenspectrum uit




Emissiespectrum aluminiumkathode: piek bij 309.3nm en 396.2nm

Elektrodenloze ontladingslamp:

Gebruiken wanneer elementen zeer intense lichtbronnen vereisen omdat de resonantielijn gelegen is
in het ver UV of wanneer door de hoge temperatuur de kathode verdampt

Dichtgesmolten kwartsbuisje waarin zich enkele mg van het element (of de halogeenverbinding
ervan) bevindt onder een druk van 0.5 tot 3 mm Hg -> buis bevindt zich binnenin spoel waarin hoog
radiofrequent veld wordt opgewekt

5 tot 800 keer intenser dan holle kathodelamp wanneer lijnenspectrum terugvalt naar grondtoestand

Minder hoeveelheid element van interesse nodig




Interferenties AAS

 Niet-spectrale interferenties
 Chemische interferenties
 Fysische interferenties
 Ionisatie interferenties
 Spectrale interferenties
 Deuterium-achtergrondcorrectie
 Smith-Hieftje achtergrondcorrectie
 Zeeman-achtergrondcorrectie