Atomisaatiossa

Atomisaatiossa tarkoitetaan näytteen kemiallisten yhdisteiden hajoamista ja vapaitten atomien muodostumista. Tämä prosessi on keskeinen monissa analyyttisissä mittauksissa, joissa alkuaineiden pitoisuudet mitataan atomien avulla esimerkiksi AAS:in (atomin absorptio), AES:in (atomin emissio) sekä plasmapohjaisissa tekniikoissa kuten ICP-OES ja ICP-MS.

Yleisimpiä atomisaatiomenetelmiä ovat liekkipohjainen atomisaatio ja elektroterminen atomisaatio. Liekkipohjaisessa atomisaatiossa näyte nebulisoidaan ja kuljetetaan liekkiin, jonka lämpötila on noin 2000–2500 °C, jolloin aine hajoaa atomeiksi. Elektrotermisessä atomisaatiossa käytetään grafiittiuunia; näyte kuivataan, paahdetaan ja lopuksi atomisoidaan korkeissa lämpötiloissa, jolloin vapautuu suurin osa atomeista lyhyessä ajassa. Grafiittiuunissa voidaan käyttää ohjelmoitua lämpötilaprofiilia kontrolloitua atomisaatiota varten, mikä parantaa herkkää näytteiden mittausta pieninä annoksina.

Plasmapohjaiset menetelmät, kuten ICP-OES ja ICP-MS, atomisoivat näytteen plasman lämpötilassa; plasma hajottaa molekyylit ja vapauttaa atomeja. ICP-OES:ssä mitataan atomien säteilyä (emissio), ICP-MS:ssä puolestaan ioni- massakohtaista signaalia. Näin saavutetaan korkea herkkyys ja mahdollisuus monien alkuaineiden analysointiin.

Sovellukset ja haasteet: Atomisaatio on oleellinen vaihe ympäristö-, elintarvike- sekä kliinisen laboratorioanalytiikan ja metallurgiaan liittyvissä mittauksissa. Atomisaatio vaikuttaa mittaustarkkuuteen ja matriisivaikutuksiin; näiden kompensoimiseksi käytetään kalibrointia, sisäisiä standardeja sekä optimoitua näytteenkäsittelyä.