معرفی دستگاه اسپکتروفتومتری جذب اتمی اجیلنت 240FS AGILENT 

روش جذب (Absorption) یکی از تکنیک‌های مهم و پرکاربرد در آنالیزهای آزمایشگاهی است. این روش بر پایه‌ی اندازه‌گیری مقدار نور یا انرژی جذب شده توسط یک نمونه در طول موج‌های مختلف قرار دارد. دستگاه‌های آزمایشگاهی متعددی از این روش برای تعیین غلظت مواد، تجزیه و تحلیل ترکیبات و مشخصه‌یابی مواد استفاده می‌کنند. دستگاه اسپکتروسکوپی جذب اتمی (Atomic Absorption Spectroscopy – AAS) یکی از دستگاههایی است که از روش جذب نور برای شناسایی و اندازه‌گیری فلزات استفاده می‌کنند. اسپکتروسکوپی جذب اتمی (AAS) یک تکنیک تحلیلی قدرتمند برای اندازه‌گیری غلظت عناصر فلزی در نمونه‌های مختلف است. این روش بر اساس جذب نور توسط اتم‌های آزاد در فاز گازی کار می‌کند و یکی از پرکاربردترین روش‌های آنالیز عنصری در آزمایشگاه‌های صنعتی و تحقیقاتی محسوب می‌شود.

عملکرد: در این روش، نمونه به صورت بخار اتمی درآورده شده و نور با طول موج مشخص از آن عبور داده می‌شود. میزان نور جذب شده توسط اتم‌ها اندازه‌گیری می‌شود.
کاربردها: اندازه‌گیری غلظت عناصر فلزی در نمونه‌های محیطی، بیولوژیکی و صنعتی.
اجزاء: منبع نور (لامپ کاتدی توخالی – HCL)، مشعل یا کوره گرافیتی، تکفام‌ساز، آشکارساز.

طرز کار دستگاه AAS

۱. تولید اتم‌های آزاد
ابتدا نمونه موردنظر به روش‌های مختلف به درون دستگاه تزریق شده و در یک منبع حرارتی، مانند شعله یا کوره گرافیتی، تبخیر و اتمایز می‌شود. این فرآیند باعث ایجاد اتم‌های آزاد از عنصر هدف در فاز گازی می‌شود.

۲. تابش نور از لامپ کاتدی (HCL)
یک لامپ کاتدی توخالی (Hollow Cathode Lamp – HCL) که حاوی همان عنصری است که باید اندازه‌گیری شود، نوری با طول موج مشخص منتشر می‌کند. این نور از اتم‌های آزاد در شعله یا کوره عبور می‌کند.

۳. جذب نور توسط اتم‌های آزاد
اتم‌های موجود در مسیر نور، طول موج‌های مشخصی را جذب کرده و باعث کاهش شدت نور عبوری می‌شوند. میزان کاهش شدت نور با غلظت عنصر موردنظر در نمونه رابطه مستقیم دارد.

۴. آشکارسازی و پردازش سیگنال
نور عبوری به یک تکفام‌ساز (Monochromator) هدایت می‌شود تا طول موج‌های غیرضروری حذف شوند. سپس، نور باقی‌مانده توسط یک دتکتور حساس (Photomultiplier Tube – PMT) اندازه‌گیری شده و داده‌ها توسط نرم‌افزار پردازش می‌شوند تا غلظت عنصر مشخص شود.

انواع منابع حرارتی در AAS

۱. شعله‌ای (Flame AAS – FAAS): در این روش، نمونه با کمک گازهایی مانند استیلن-هوا یا نیتروز-استیلن به اتم‌های آزاد تبدیل می‌شود. این روش برای غلظت‌های بالا (ppm) مناسب است.
۲. کوره گرافیتی (Graphite Furnace AAS – GFAAS): در این روش، نمونه در یک لوله گرافیتی تا دماهای بالا گرم می‌شود. این روش حساس‌تر بوده و امکان اندازه‌گیری عناصر در محدوده ppb را فراهم می‌کند.
۳. هیدریدسازی (Hydride Generation AAS – HGAAS): برای اندازه‌گیری عناصر خاصی مانند آرسنیک و سلنیوم که به‌صورت هیدرید فرار تشکیل می‌شوند، استفاده می‌شود.

کاربردهای AAS در صنایع مختلف

۱. صنعت محیط زیست
AAS برای اندازه‌گیری غلظت فلزات سنگین مانند سرب (Pb)، کادمیوم (Cd)، جیوه (Hg) و آرسنیک (As) در نمونه‌های آب، خاک و هوا استفاده می‌شود. این روش کمک می‌کند تا آلودگی‌های زیست‌محیطی کنترل شوند.

۲. صنایع غذایی و کشاورزی
– اندازه‌گیری میزان فلزات سنگین در مواد غذایی برای اطمینان از سلامت مصرف‌کنندگان
– کنترل کیفیت کودهای کشاورزی و بررسی میزان عناصر ضروری مانند روی (Zn) و مس (Cu) در خاک

۳. صنعت داروسازی
AAS در آنالیز فلزات موجود در ترکیبات دارویی کاربرد دارد تا از وجود ناخالصی‌های سمی جلوگیری شود.

۴. صنایع معدنی و فلزات
– اندازه‌گیری غلظت عناصر ارزشمند مانند طلا (Au)، نقره (Ag) و پلاتین (Pt) در سنگ‌های معدنی
– کنترل کیفیت آلیاژها و فلزات تولیدی در صنایع فولاد و ریخته‌گری

۵. پزشکی و بیولوژی
– اندازه‌گیری سطح فلزات سنگین در نمونه‌های بیولوژیکی مانند خون، ادرار و مو
– بررسی اثرات فلزات سمی بر سلامت انسان

مزایای استفاده از AAS

✅ دقت و حساسیت بالا: امکان اندازه‌گیری عناصر در مقیاس ppm و حتی ppb، مخصوصاً در روش کوره گرافیتی.
✅ اختصاصی بودن: برای هر عنصر یک طول موج خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد، بنابراین نتایج بسیار دقیق هستند.
✅ سرعت و کارایی بالا: آنالیز نمونه‌ها در زمان کوتاهی انجام می‌شود، مخصوصاً در روش شعله‌ای.
✅ مقرون‌به‌صرفه بودن: در مقایسه با روش‌هایی مانند ICP-MS، هزینه‌های راه‌اندازی و نگهداری پایین‌تری دارد.
✅ قابلیت آنالیز طیف گسترده‌ای از عناصر: تقریباً تمام فلزات قابل اندازه‌گیری هستند.

ویژگی برتر دستگاه 240FS:

تعیین عناصر بیشتر با استفاده از تجزیه و تحلیل Fast Sequential

صرفه جویی بیشتر در گاز، معرف و لامپ مصرفی با سیستم Fast Sequential

کاهش زمان آنالیز با قابلیت تعیین غلظت تمام عناصر در یک اجرای واحد

تأخیر کمتر در سراسر آنالیز و اتلاف کمتر نمونه، همراه با کاهش مصرف نمونه

تعیین 10 عنصر در هر نمونه در کمتر از 2 دقیقه بدون اختلال در کیفیت داده ها

دقت و صحت عالی با اصلاح آنلاین استاندارد داخلی برای تفاوت های فیزیکی، خطا های آماده سازی نمونه و دریفت

آنالیز آسان با کتابخانه نرم افزار  SpectrAA

تنظیم شعله با سیستم اتمیزاسیون Mark 7 تنظیم عملکرد

حساسیت بالا، به طور معمول > 0.9 Abs از 5 mg/L Cu.

Fast Sequence:

قابلیت توالی سریع یا Fast Sequence یا به صورت مختصر شده FS قابلیتی است که در صورت موجود بودن تورت اتوماتیک بر روی دستگاه قرار داده می شود. در این حالت در صورتی که کاربر بخواهد چند عنصر را به صورت همزمان اندازه گیری کند کافی است تا محلول های کالیبراسیون آن عناصر را به صورت مخلوط بسازد. پس از آن به تنظیماتی که در روش آنالیز دستگاه در نرم افزار SpectrAA داده می شود دستگاه قادر است تا برای تمام عناصر انتخاب شده لامپ های هالوکاتد را روشن کرده و به صورت متوالی انالیز هر عنصر را انجام دهد. متوالی در حالت توالی سریع با حالت عادی دارای تفاوت است. در حالت عادی ابتدا تمام نمونه های هر عنصر قرائت شده و سپس آنالیز های عنصر بعدی شروع می شود. ولی در حالت توالی سریع برای هر نمونه تمام عناصر آن به سرعت پشت سر هم قرائت می شوند و سپس به نمونه بعدی منتقل می شود.

روشهای آنالیز:

• روش شعله استیلن-هوا:  در این روش محوطه اتمایزر شعله مخلوط استیلن و هوا است که دمایی در حدود 1500 تا 2000 درجه فراهم می کند. این روش بسیار سریع و برای آنالیز اغلب عناصر در ناحیه غلظتی میلی گرم بر لیتر مناسب است.
• رو شعله استیلن-نیتروز اکسید: در این روش محوطه اتمایزر مخلوط نیتروزاکسید و استیلن است که دمایی بین 2000 تا 3000 درجه را فراهم می کند. این روش نیز بسیار سریع است و برای آنالیز عناصر دیر گداز مانند آلومینیوم یا قلع استفاده می شود. به دلیل دمای بالا در صورتی که سایر عناصر نیز با این شعله استفاده شوند کیفیت آنالیز آن ها مطلوب تر ولی هزینه آنالیز بیشتر می شود.
• روش کوره:  در این روش محوطه اتمایزر کوره گرافیتی است و با اتمایزر شعله جایگزین می شود. روش ورود نمونه نیز معمولا از طریق اتوسمپلر (PSD) می باشد. دمای کوره بین 1800 تا 2800 درجه قابل تنظیم است و گستره غلظتی در محدوده میکرو گرم بر لیتر قابل آنالیز است. این روش معمولا بسیار زمان بر و دارای هزینه آنالیز بالاتری نسبت به شعله است.
• روش هیدرید: در این روش اتمایزر سلول کوارتزی است که بر روی اتمایزر شعله قرار میگیرد و با استفاده از شعله آن گرم می شود. دمای داخل سل معمولا از 500 درجه فراتر نمی رود و برای آنالیز کافی است. در این روش محلول نمونه با یک کاهنده واکنش داده می شود و به صورت بخار در آمده و در اتمایزر آنالیز می شود. این روش برای اندازه گیری عناصری مانند جیوه، آرسنیک، آنتیموان، قلع و بیسموت حساسیتی در حد چند میکروگرم بر لیتر را فراهم می کند. این روش سرعت آنالیزی بین شعله و کوره دارد.