Analiza chimică a alimentelor prin spectrofotometrie cu absorbție atomică

1.Definirea metodei de analiză

Spectroscopia a reprezentat iniţial studiul interacţiunii dintre radiaţie şi materie în funcţie de lungimea de undă (λ). De fapt, istoric, spectroscopia s-a referit la utilizarea luminii vizibile dispersate în funcţie de lungimea de undă a sa, de exemplu, printr-o prismă.

Fig.1. Dispersia luminii trecând printr-o prismă triunghiulară

Mai târziu, conceptul a fost extins foarte mult pentru a cuprinde orice măsurare a unei cantităţi în funcţie de lungimea de undă sau de frecvenţă. Astfel, de asemenea, se poate referi la un răspuns la un câmp alternativ sau frecvenţă variabilă (ν). O nouă prelungire a domeniului de aplicare al definiţiei adăugată de energie (E), ca o variabilă, o dată ce relaţia foarte strânsă E = hν pentru fotoni a fost realizată (h este constanta lui Planck).

Spectroscopie de absorbţie este o tehnică, în care puterea unui fascicul de lumină măsurate înainte şi după interacţiune se compară cu un eşantion. Tehnici specifice de absorbţie tind să fie menţionate de lungimea de undă a radiaţiilor măsurate cu spectroscopia de absorbţie cu ultraviolete, în infraroşu sau cu microunde. Absorbţia se produce atunci când energia fotoniilor se potriveşte cu diferenţa de energie dintre cele două stări ale materiei.

La baza spectrometriei de absorbţie atomică se află fenomenul de autoabsorbţie sau autoinversie a liniilor spectrale observat de Fraunhofer în 1817 si definit de Kirchoff în 1859 prin legea : orice corp chimic poate absorbi acele radiaţii pe care el însuşi le poate emite în condiţii determinate şi ulterior aplicate analitic de către Walsh în 1955.

Filiala spectroscopiei care se ocupă de măsurarea energiei radiante transmise sau reflectate de către un organism, este o funcţie a lungimii de undă. Măsurarea este de obicei, comparată cu cea transmisă sau reflectată de un sistem care serveşte ca un standard. În chimie şi fizică, diferite tipuri de spectrofotometre acoperă game largi ale spectrului electromagnetic: ultraviolete (UV), lumina vizibilă, infraroşu (IR), sau cu microunde. Spectrofotometria UV este deosebit de utilă în detectarea şi cuantificarea substanţelor incolore, în soluţie.

În metoda spectrofotometrică se măsoară valoarea absolută a absorbanţei folosind aparate numite spectrofotometre.

2.Principiul metodei

Fig.2.Procesul de absorbţie atomică

Spectrofotometria de absorbţie atomică se bazează pe determinarea concentraţiei unui element chimic din proba ce se analizează, prin măsurarea absorbţiei unei radiaţii electromagnetice cu lungime de undă specifică, la trecerea acesteia prin mediul în care sunt uniform distribuiţi atomii liberi ai elementului respectiv. Nivelul de absorbţie este proporţional cu concentraţia atomilor în mediul de distribuţie.

Dacă lumina doar a lungimii de undă influenţează drumul liber, starea de bază a unui atom, atomul poate absorbi lumina şi intră într-o stare excitată într-un proces cunoscut sub denumirea de absorbţie atomică.