Spectrométrie d'absorption atomique

Schéma de principe

1. Lampe à cathode creuse

La lampe contient un gaz sous faible pression et deux électrodes: une anode et une cathode. La cathode supporte l'élément à rechercher dans l'échantillon à atomiser.

On applique alors une différence de potentiel entre les électrodes. Le gaz est alors ionisé et attaque la cathode. L'élément qui s'y trouve passe alors vers des niveaux d'énergie supérieure. En revenant spontanément vers le niveau fondamental, l'élément restitue l'énergie sous forme de radiations lumineuses.

2. Brûleur et nébuliseur:

L'échantillon est sous la forme d'une solution. Elle est aspirée par un capillaire relié au nébuliseur. La dépression produite à l'orifice du nébuliseur produit un brouillard par l'aspiration du liquide. Les gouttelettes de ce brouillard sont éclatées dans la chambre de nébulisation. Le brouillard entre ensuite dans le brûleur, puis dans la flamme. Dans la flamme, le solvant est éliminé et les sels restants sont fondus et atomisés.

3. Monochromateur

Sélectionne la longueur d'onde d'émission caractéristique de l'élément présent dans la flamme.

4. Détecteur

Convertit l'énergie lumineuse en courant d'électrons et amplifie ce courant.

Spectrométrie d'émission atomique dans une flamme

Schéma de principe

L'échantillon dissous est introduit dans un brûleur à flamme d'acétylène sous la forme d'un brouillard produit par aspiration de la solution grâce à un nébuliseur. La température élevée permet d'atomiser l'échantillon et de faire passer une quantité suffisante d'atomes dans des niveaux excités. Les atomes rejoignent spontanément l'état stable en émettant de l'énergie lumineuse.

Les différentes longueurs d'onde émises par la désexcitation sont envoyées vers un monochromateur qui sélectionne la longueur d'onde adaptée vers le détecteur.

Description

• monochromateur: sélectionne la longueur d'onde d'émission caractéristique de l'élément présent dans la flamme.
• détecteur: convertit l'énergie lumineuse en courant d'électrons et amplifie ce courant.

Intérêts de la méthode d'atomisation dans une flamme

• S'applique à 70 éléments
• A une sensibilité du ppm au ppb
• Rapide et simple
• Appareil d'un coût modéré
• Mesure les concentrations totales

Conseils d'utilisation

• Il faut nettoyer le brûleur avec la petite réglette en métal car des gros points jaunes apparaissent, signes d'impuretés.
• Se référer au protocole d'utilisation décrit par l'enseignant en TP.
• Prendre soin de l'appareil.