परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी

परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एईएस) रासायनिक विश्लेषण की एक विधि है जो एक नमूने में एक रासायनिक तत्व की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक लौ, प्लाज्मा (भौतिकी), विद्युत चाप, या विद्युत चिंगारी से उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता का उपयोग करती है। उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में परमाणु वर्णक्रमीय रेखा की तरंग दैर्ध्य तत्व की पहचान देती है जबकि उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता तत्व के परमाणुओं की संख्या के समानुपाती होती है। नमूना विभिन्न तरीकों से उत्तेजित हो सकता है।

ज्वाला
एक सामग्री (विश्लेषण) का नमूना गैस के रूप में लौ में लाया जाता है, घोल का छिड़काव किया जाता है, या तार के एक छोटे से लूप, आमतौर पर प्लैटिनम के उपयोग से सीधे लौ में डाला जाता है। लौ से निकलने वाली गर्मी विलायक को वाष्पित कर देती है और मुक्त परमाणु बनाने के लिए इंट्रामोल्युलर बॉन्ड को तोड़ देती है। ऊष्मीय ऊर्जा परमाणुओं को उत्तेजित इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं में भी उत्तेजित करती है जो बाद में जमीनी इलेक्ट्रॉनिक अवस्था में लौटने पर प्रकाश का उत्सर्जन करती हैं। प्रत्येक तत्व एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश का उत्सर्जन करता है, जो एक झंझरी या प्रिज्म द्वारा फैलाया जाता है और स्पेक्ट्रोमीटर में पता लगाया जाता है। ज्वाला के साथ उत्सर्जन मापन का लगातार उपयोग फार्मास्युटिकल एनालिटिक्स के लिए क्षार धातुओं का नियमन है।

आगमनात्मक रूप से युग्मित प्लाज्मा
आगमनात्मक रूप से युग्मित प्लाज्मा परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी (आईसीपी-एईएस) एक विशेष रासायनिक तत्व की तरंग दैर्ध्य विशेषता पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन करने वाले उत्तेजित परमाणुओं और आयनों का उत्पादन करने के लिए एक प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा का उपयोग करता है। ICP-AES के लाभ पहचान और रैखिक गतिशील रेंज, बहु-तत्व क्षमता, कम रासायनिक हस्तक्षेप और एक स्थिर और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य संकेत की उत्कृष्ट सीमा हैं। नुकसान वर्णक्रमीय हस्तक्षेप (कई उत्सर्जन लाइनें), लागत और परिचालन व्यय और तथ्य यह है कि नमूने आमतौर पर एक तरल समाधान में होने चाहिए। आगमनात्मक रूप से युग्मित प्लाज्मा (ICP) उत्सर्जन के स्रोत में एक इंडक्शन कॉइल और प्लाज्मा होता है। एक इंडक्शन कॉइल तार का एक तार है जिसके माध्यम से एक प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है। यह करंट कॉइल के अंदर एक चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करता है, कॉइल के अंदर क्वार्ट्ज ट्यूब में निहित प्लाज्मा को ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा युग्मित करता है। प्लाज्मा आवेशित कणों (धनायन और इलेक्ट्रॉन) का एक संग्रह है, जो अपने आवेश के कारण चुंबकीय क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करने में सक्षम है। परमाणु उत्सर्जन में प्रयुक्त प्लाज़्मा का निर्माण आर्गन गैस की प्रवाहित धारा को आयनित करके किया जाता है। प्लाज्मा का उच्च तापमान प्रतिरोधी ताप से उत्पन्न होता है क्योंकि आवेशित कण गैस के माध्यम से चलते हैं। क्योंकि प्लाज़्मा लपटों की तुलना में बहुत अधिक तापमान पर काम करता है, वे बेहतर परमाणुकरण और उत्तेजित राज्यों की उच्च आबादी प्रदान करते हैं। आईसीपी-एईएस में नमूना मैट्रिक्स का प्रमुख रूप आज एक तरल नमूना है: अम्लीकृत पानी या जलीय रूपों में पचाए गए ठोस पदार्थ। तरल नमूनों को पेरिस्टाल्टिक पंप के माध्यम से नेब्युलाइज़र और नमूना कक्ष में पंप किया जाता है। फिर नमूने एक नेब्युलाइज़र से गुजरते हैं जो तरल कणों की एक महीन धुंध बनाता है। बड़ी पानी की बूंदें स्प्रे कक्ष के किनारों पर संघनित होती हैं और नाली के माध्यम से हटा दी जाती हैं, जबकि महीन पानी की बूंदें आर्गन प्रवाह के साथ चलती हैं और प्लाज्मा में प्रवेश करती हैं। प्लाज्मा उत्सर्जन के साथ, ठोस नमूनों का सीधे विश्लेषण करना संभव है। इन प्रक्रियाओं में इलेक्ट्रोथर्मल वाष्पीकरण, लेजर और स्पार्क पृथक्करण, और चमक-निर्वहन वाष्पीकरण शामिल है।

चिंगारी और चाप
स्थिरविद्युत निर्वाह या इलेक्ट्रिक आर्क एटॉमिक एमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग ठोस नमूनों में धातु तत्वों के विश्लेषण के लिए किया जाता है। गैर-प्रवाहकीय सामग्री के लिए, नमूना को प्रवाहकीय बनाने के लिए ग्रेफाइट पाउडर के साथ ग्राउंड किया जाता है। पारंपरिक आर्क स्पेक्ट्रोस्कोपी विधियों में, ठोस का एक नमूना आमतौर पर विश्लेषण के दौरान जम कर नष्ट हो जाता था। नमूने के माध्यम से एक विद्युत चाप या चिंगारी पारित की जाती है, इसके भीतर परमाणुओं को उत्तेजित करने के लिए इसे उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है। उत्साहित विश्लेषण परमाणु विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं जिन्हें एक मोनोक्रोमेटर के साथ फैलाया जा सकता है और पता लगाया जा सकता है। अतीत में, चिंगारी या चाप स्थितियों को आमतौर पर अच्छी तरह से नियंत्रित नहीं किया जाता था, नमूने में तत्वों के लिए विश्लेषण गुणात्मक डेटा थे। हालांकि, नियंत्रित निर्वहन वाले आधुनिक चिंगारी स्रोतों को मात्रात्मक माना जा सकता है। फाउंड्री और मेटल कास्टिंग सुविधाओं में उत्पादन गुणवत्ता नियंत्रण के लिए गुणात्मक और मात्रात्मक स्पार्क विश्लेषण दोनों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

यह भी देखें

 * परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी
 * परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी
 * उपपादन द्वारा युग्मित प्लाज्मा परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी
 * लेजर-प्रेरित ब्रेकडाउन स्पेक्ट्रोस्कोपी