(UV) ve Görünür Bölge Moleküler Absorpsiyon Spektroskopisi

6. Ünite - Atomik Spektroskopi Yöntemleri
atom say›s›n›n, temel düzeydeki atom say›s›ndan çok daha az olmas›, bu yöntemin
AES yönteminden her zaman daha duyarl› oldu¤u anlam›na gelmez. Atomik absorpsiyon
yönteminin duyarl›l›¤› sadece temel düzeydeki atom say›s›na, N t , ba¤›ml›
iken; atomik emisyon yönteminde, uyar›lm›fl düzeydeki atom say›s›, N u , kadar,
atomlar›n uyar›lm›fl düzeydeki yaflam süreleri de önem tafl›r. Yap›lan deneyler,
uyar›lma enerjisinin 3,5 eV’dan büyük oldu¤u elementler için atomik absorpsiyon
yönteminin, uyar›lma enerjisinin bu de¤erden daha küçük oldu¤u elementler için
ise atomik emisyon yönteminin daha duyarl› oldu¤unu göstermifltir. Atomik emisyon
yönteminin, Boltzmann eflitli¤indeki di¤er de¤iflken olan s›cakl›¤a ba¤›ml›l›¤›,
atomik absorpsiyon yöntemine göre çok daha fazlad›r, çünkü s›cakl›ktaki küçük
de¤iflmeler, uyar›lm›fl enerji düzeyindeki atom say›s›nda önemli de¤iflikliklere neden
olurken, s›cakl›ktaki bu küçük de¤iflimin temel düzeydeki atom say›s›nda
oluflturaca¤› fark önemsizdir.
ICP-emisyon spektroskopisi yukar›da da de¤inildi¤i gibi, birçok üstünlü¤ü olan
bir yöntemdir. Elde edilebilen yüksek s›cakl›k nedeniyle, çok kararl› bileflikler bile,
plazma s›cakl›¤›nda atomlar›na ayr›fl›rlar. Ayr›ca, alevin kullan›ld›¤› absorpsiyon
ve emisyon spektroskopisi yöntemlerinde, oksijenin yüksek k›smi bas›nc› nedeniyle,
toprak alkali elementleri, nadir toprak elementleri ve bor, silisyum gibi bozunmayan
oksit ve hidroksit radikalleri oluflturan elementlerin analizinde duyarl›l›k
düflüktür, fakat argon gaz› ile oluflturulan plazmada bu elementlerin atomlaflt›r›lmas›nda
böyle bir sorun yoktur. ICP-emisyon spektroskopisi yönteminin di¤er bir üstünlü¤ü,
plazmadaki yüksek elektron yo¤unlu¤udur. Bu yo¤unluk, iyonlaflmay›
büyük ölçüde engeller. Alev ve di¤er atomlaflt›r›c›larda analiz elementinin iyonlaflmas›,
önemli bir giriflim türüdür, çünkü iyonlaflan atomlar›n emisyon ve absorpsiyon
yapt›klar› dalga boyu de¤erleri, nötral haldeki atomlar›n emisyon ve absorpsiyon
dalga boyu de¤erlerinden farkl›d›r. Atomik absorpsiyon spektroskopisi yönteminde
örne¤in sadece atomlaflmas› gerekirken, AES yönteminde oluflan atomlar›n
uyar›lm›fl enerji düzeylerine ç›kar›labilmesi için ek bir enerjiye gerek vard›r. 3000 K
dolaylar›ndaki s›cakl›k, tüm elementlerin atomlaflmas› ve rezonans hatlar› görünür
ve yak›n ultraviyole bölgede olan elementlerin uyar›lmas› için yeterlidir. Rezonans
hatlar› uzak ultraviyole bölgede olan elementlerin uyar›labilmesi çok daha yüksek
s›cakl›klar gerekir. 8000 K’lik ortalama s›cakl›¤a sahip ICP; uzak, yak›n ultraviyole
ve görünür bölgelerin tümünde etkili uyarmay› sa¤lar, ancak artan s›cakl›kla birlikte
emisyon hatlar›n›n say›s› da artar, çünkü atomlar›n daha yüksek enerjili düzeylere
ç›kmalar› olas› olur. Bu nedenle kullan›lan monokromatörün, ilgilenilen analiz
hatt›n› di¤er tüm yabanc› hatlardan ay›rabilecek güçte olmas› gerekir.
Atomik absorpsiyon yönteminde, spektrofotometrenin optimum koflullara ayarlanmas›ndan
sonra, örnekte bulunan tek bir elementin analizi yap›labilir. Atomik
emisyon yöntemiyle ise ayn› anda, analizi olas› olan tüm elementlerin birbirinin
yan›nda kalitatif ve kantitatif tayinleri yap›labilir.
Atomik emisyon spektroskopisinin endüstride bir çok uygulama alan› bulunmaktad›r.
Demir-çelik üretiminde, demir içindeki karbon, mangan, silisyum, kükürt,
fosfor; ayr›ca alafl›mlardaki krom, nikel, kobalt, bak›r, molibden, vanadyum,
tungsten, titan, aluminyum, kalsiyum, magnezyum vb. gibi di¤er elementler AES
yöntemi ile kolayca tayin edilebilirler. Gemi, uçak, lokomotif, tank ve di¤er motorlu
tafl›tlar›n hareketli parçalar›n›n içinde bulundu¤u ya¤lar, içerdikleri afl›nma maddelerinin
yani serbest toz ve metal bileflenlerinin tayininin sonucuna göre de¤iflimine
karar verilir. Burada en önemli metal demirdir. Demirden baflka yap›da, 10-
15 aras› farkl› türde element bulunabilir. Bunlar›n hepsinin tayininde yine AES’den
159