کاربرد دستگاه های جذب اتمی AAS در صنایع مختلف

مقدمه ای بر موضوع

جذب اتمی، به فرایندی گفته می‌ شود که اتم‌ها (الکترون‌ها) انرژی جذب می‌ کنند و برانگیخته می‌ شوند. از دیدگاه تاریخی نیز طیف سنجی جذب اتمی به شاخه‌ ای از علم برمی‌ گردد که امواج برای مطالعات نظری در ساختار ماده و آنالیزهای کیفی و کمی استفاده می‌ شوند. در این میان طیف‌ سنجی جذب اتمی یا به اختصار آنالیز AAS، یک روش اسپکتروسکوپی برای اندازه‌ گیری کمی عناصر شیمیایی با استفاده از جذب اشعه نوری توسط اتم در حالت گازی است. در این مقاله نحوه کار دستگاه جذب اتمی و کاربرد های آن را بررسی می کنیم.

دستگاه جذب اتمی (AAS) چیست؟

دستگاه جذب اتمی (Atomic Absorption Spectroscopy یا AAS) یکی از ابزارهای تحلیلی قدرتمند در علوم شیمی و مهندسی است که برای اندازه‌ گیری غلظت عناصر خاص در نمونه‌ های مختلف استفاده می‌ شود. این روش بر اساس اصول جذب نور توسط اتم‌ های آزاد عمل می‌ کند و قادر است با دقت بالا، حتی مقادیر بسیار کم از یک عنصر را در یک نمونه شناسایی و اندازه‌ گیری کند.

عملکرد این دستگاه مبتنی بر این است که هر عنصر شیمیایی، طول موج خاصی از نور را جذب می‌ کند. در فرایند جذب اتمی، نمونه به حالت اتمی تبدیل می‌ شود که معمولاً با حرارت دادن آن در شعله یا کوره گرافیتی انجام می‌ شود. سپس یک منبع نور، که اکثرا لامپ کاتدی توخالی (Hollow Cathode Lamp) است، نوری با طول موج مشخص که با عنصر مورد نظر مطابقت دارد تولید می‌ کند.

این نور از میان اتم‌ های آزاد عبور کرده و مقدار نوری که جذب شده است، اندازه‌ گیری می‌ شود. این جذب متناسب با غلظت عنصر مورد نظر در نمونه است و می‌ توان آن را با استفاده از استانداردهای کالیبراسیون محاسبه کرد. این دستگاه دو حالت اصلی برای اتم سازی نمونه ها دارد:

• شعله (Flame AAS)

در این روش، نمونه در شعله‌ ای داغ مانند ترکیب هوا و استیلن یا نیتروس اکسید اتم‌ سازی می‌ شود. این روش سریع و ساده است و برای آنالیز عناصر معمولی مانند سدیم، پتاسیم، و کلسیم کاربرد دارد.

• کوره گرافیتی (Graphite Furnace AA)

این روش برای آنالیز عناصر در غلظت‌های بسیار پایین به کار می‌ رود و حساسیت بیشتری دارد. نمونه در یک محفظه کوچک گرافیتی گرم شده و اتم‌ سازی می‌ شود.

ویژگی برجسته AAS حساسیت بالا، دقت زیاد و توانایی شناسایی چندین عنصر در ترکیبات پیچیده است. این دستگاه به دلیل سادگی استفاده و هزینه نسبتاً کم، به یکی از ابزارهای ضروری در آزمایشگاه‌ های شیمیایی و محیط‌ زیستی تبدیل شده است.

کاربردهای دستگاه جذب اتمی در صنایع مختلف

دستگاه جذب اتمی (AAS) به دلیل دقت و حساسیت بالای خود، کاربردهای متعددی در صنایع مختلف دارد. این کاربردها شامل حوزه‌ های پزشکی، محیط‌ زیست، کشاورزی، صنایع غذایی، و معدن است. در ادامه به برخی از این کاربردها اشاره می‌ شود:

• صنایع زیست‌ محیطی

یکی از مهم‌ ترین کاربردهای دستگاه AAS در کنترل و نظارت بر آلودگی محیط‌ زیست است. این دستگاه می‌ تواند غلظت فلزات سنگین مانند سرب، جیوه، کادمیوم و آرسنیک را در آب، خاک، و هوا اندازه‌ گیری کند. در تحلیل کیفیت آب آشامیدنی، دستگاه AAS به شناسایی آلاینده‌ های فلزی که برای سلامت انسان خطرناک هستند کمک می‌ کند. همچنین در مطالعات خاک‌ شناسی برای تعیین میزان فلزات سنگین و اثرات آن‌ ها بر کشاورزی استفاده می‌ شود.

• صنایع غذایی

در صنایع غذایی، AAS برای بررسی و نظارت بر کیفیت و ایمنی مواد غذایی استفاده می‌شود. این دستگاه می‌تواند میزان عناصر معدنی مانند آهن، کلسیم، منیزیم و روی را در مواد غذایی تعیین کند. علاوه بر این، AAS برای شناسایی آلودگی فلزی در غذاها مانند سرب در مواد کنسرو شده یا جیوه در ماهی‌ها کاربرد دارد. کنترل فلزات در مواد غذایی برای تضمین سلامت مصرف‌کننده از اهمیت بالایی برخوردار است.

• صنایع دارویی و پزشکی

در صنایع دارویی، به عنوان مثال از دستگاه جذب اتمی اجیلنت برای تحلیل مواد اولیه دارویی و کنترل کیفیت محصولات نهایی استفاده می‌ شود. همچنین در حوزه پزشکی، این روش برای اندازه‌ گیری غلظت عناصر معدنی و فلزات در خون، سرم یا ادرار بیماران به کار می‌ رود. به‌ عنوان مثال، شناسایی سطوح غیرطبیعی آهن یا سرب در خون می‌ تواند به تشخیص بیماری‌ های مرتبط کمک کند.

• صنایع معدن و زمین‌ شناسی

در استخراج و فرآوری مواد معدنی، دستگاه AAS جهت تحلیل ترکیبات سنگ‌ ها و کانی‌ ها به کار می‌ رود. این دستگاه می‌ تواند میزان عناصر ارزشمند مانند طلا، نقره، و پلاتین یا فلزات پایه مانند مس و روی را تعیین کند. این اطلاعات برای ارزیابی اقتصادی و برنامه‌ ریزی استخراج مواد معدنی ضروری است.

• صنایع نفت و پتروشیمی

در این حوزه، دستگاه AAS جهت بررسی ناخالصی‌ های فلزی در نفت خام، گاز طبیعی و محصولات پالایش‌ شده استفاده می‌ شود. حذف فلزات سنگین از این محصولات اهمیت زیادی در کاهش خوردگی تجهیزات و بهبود کیفیت محصولات نهایی دارد.

• کشاورزی و صنایع کودسازی

در کشاورزی، دستگاه AAS برای تحلیل خاک و تعیین میزان عناصر مورد نیاز گیاهان مانند نیتروژن، پتاسیم، و فسفر استفاده می‌ شود. این اطلاعات برای انتخاب بهترین نوع کود و افزایش بازدهی محصولات کشاورزی بسیار ارزشمند است.

• صنایع متالورژی و مواد

در صنایع فلزی، از دستگاه AAS برای کنترل کیفیت مواد خام و محصولات نهایی استفاده می‌ شود. این دستگاه می‌ تواند میزان ناخالصی‌ ها و ترکیبات فلزی را در فولاد، آلیاژها و مواد دیگر تعیین کند.

جمع‌ بندی

دستگاه جذب اتمی (AAS) با توانایی شناسایی دقیق و حساس عناصر شیمیایی، یکی از ابزارهای کلیدی در تحقیقات علمی و صنایع مختلف است. از تحلیل کیفیت آب و خاک گرفته تا کنترل ایمنی مواد غذایی و دارویی، AAS نقش حیاتی در بهبود کیفیت زندگی و توسعه پایدار ایفا می‌ کند. این دستگاه به دلیل کاربردهای گسترده و قابلیت‌ های متنوع، همچنان یکی از ابزارهای پرکاربرد در آزمایشگاه‌ های مدرن باقی مانده است.

جهت اطلاع از موجودی کالاها و قیمت ها با مشاورین فروش شرکت تجهیزات آزمایشگاهی مهام آزما ۰۲۱۸۸۵۰۹۳۸۴ – ۰۲۱۸۶۰۴۵۸۷۰ در ارتباط باشید.