Atomabsorptionsspektrometrie

Die Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) ist ein analytisches Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Elementen in Proben. Frei atmende Atome im Grundzustand absorbieren Licht einer charakteristischen Wellenlänge, und die absorbierte Lichtmenge wird gemessen.

Das Messprinzip basiert darauf, dass Atome aus der Probe in einer Atomisierungszone erzeugt werden und selektiv Licht des Zielelements absorbieren. Üblicherweise kommt eine Hohlkathodenlampe als Lichtquelle, deren Emissionslinien der zu bestimmenden Wellenlänge entsprechen. Die Strahlentransmission wird durch einen Monochromator in eine Detektionseinheit geführt, und das Messsignal ist die Absorbanz A, die proportional zur Elementkonzentration ist. In FAAS wird die Probe in einer Flamme atomisiert; in der Graphitofen-Atomabsorptionsspektrometrie (GFAAS bzw. ETAAS) erfolgt die Atomisierung in einer Graphitofenröhre, was höhere Empfindlichkeiten ermöglicht.

Beobachtete Absorption folgt dem Beer-Lambert-Gesetz. Die Bestimmung erfolgt in der Regel durch Kalibrierung mit Standards, oft ergänzt durch Hintergrundkorrekturmethoden, um Streulicht oder chemische Interferenzen zu beseitigen (z. B. Deuterium- oder Zeeman-Korrektur).

Anwendungen umfassen Umweltmonitoring (Wasser, Böden, Sedimente), Lebensmittel- und Trinkwasseranalytik, klinische Chemie und Geologie. Typische Messgrößen erstrecken sich über Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Cr, Ni, Pb, Cd, Na, K; insbesondere niedrige Konzentrationen werden mit GFAAS erreicht.

Vorteile: relativ einfache Bedienung, geringe Kosten pro Messung und gute Empfindlichkeit für viele Elemente. Einschränkungen: auf Atome des Zielelements beschränkt, Interferenzen können auftreten, und sehr hohe Ionisierung oder starke Spektralüberlagerungen können die Messung beeinträchtigen.