AAS i atomowa spektroskopia emisyjna
AAS i atomowa spektroskopia emisyjna (AES) są zwykle używane do ilościowego oznaczania pierwiastków metalicznych obecnych w próbce. Próbka jest rozpuszczana w odpowiednim rozpuszczalniku. Jeżeli próbka nie jest rozpuszczalna, może być również wymagana obróbka chemiczna. W zależności od dokładnego oprzyrządowania, roztwór jest zasysany do płomienia lub palnika plazmowego, który przekształca analit w atomy gazowe. Atomowe spektrometry absorpcyjne wykorzystują lampy, które są specyficzne dla pomiaru jednego elementu metalicznego lub lamp wielopierwiastkowych, które są specyficzne dla małej liczby elementów metalicznych.
Używając prawa Beera-Lamberta, absorpcja światła przez próbkę przy długości fali, która jest specyficzna dla tego metalu daje miarę ilości tego metalu obecnego w próbce. Należy pamiętać, że ta metoda daje miarę całkowitej ilości konkretnego metalu, który jest obecny, i że nie ma informacji o oryginalnej specjacji tego pierwiastka metalicznego. AES jest podobna do AAS w wielu aspektach, z wyjątkiem tego, że mierzona jest emisja podgrzanych gazowych atomów metalu.
Podstawowe zalety AAS i AES dla naukowca sądowego to niezrównane limity wykrywalności, dokładność i precyzja analizy pierwiastkowej. Jednakże, AAS i AES niekoniecznie są najbardziej skuteczne środki, za pomocą których naukowiec sądowy może przeprowadzić analizę elementarną. Po pierwsze, spektroskopia atomowa jest destrukcyjna; próbka przedstawiona do analizy jest zwykle traktowana bardzo silnym kwasem w celu utworzenia roztworu, a następnie nieodwracalnie zasysana do urządzenia. Po drugie, ponieważ próbka jest homogenizowana przez rozpuszczanie, spektroskopia atomowa nie może dostarczyć żadnych informacji na temat rozmieszczenia przestrzennego lub związków obecnych w próbce. Na przykład, może się okazać, że próbka zawiera Fe i Cr. Chociaż sugeruje to, że próbka zawiera stop chromu ze stalą, nie można wykluczyć obecności chromianu żelaza i dichromianu żelaza, lub że próbka może zawierać granulki żelaza, chromu, tlenki żelaza, itp. Po trzecie, wszelkie zanieczyszczenia związane z próbką będą trawione razem z nią i będą miały wpływ na wyniki. Po czwarte, chociaż techniki spektroskopii atomowej mają bardzo niskie granice wykrywalności, często nie są one wystarczająco niskie, aby wykryć pierwiastki śladowe w materiale dowodowym. Wynika to z faktu, że próbka musi zostać przetworzona na roztwór o stosunkowo dużej objętości (zazwyczaj 0,5-5 ml). W związku z tym pierwiastki śladowe znajdujące się np. w małych odłamkach szkła lub farby dają bardzo rozcieńczone roztwory. Wreszcie, niektóre techniki, takie jak płomieniowa AAS, pozwalają jedynie na sekwencyjną analizę pierwiastków docelowych; jeden test analityczny dostarcza danych w odniesieniu do tylko jednego pierwiastka. Ponieważ nie jest możliwe zbadanie próbki pod kątem wielu pierwiastków w jednym badaniu, analiza nie jest szczególnie wydajna, zwłaszcza w odniesieniu do zużycia próbki.
Paradoksalnie, biorąc pod uwagę bardzo niskie granice wykrywalności dla tych technik, są one najbardziej przydatne w analizie stosunkowo dużych próbek, a biorąc pod uwagę, że technika jest destrukcyjna, próbki muszą być wystarczająco duże, aby umożliwić podpróbkowanie. Takie próbki mogą być tkanki ludzkie do analizy toksykologicznej, i miligram wielkości kawałki szkła, farby i metali.
Innym silnym zastosowaniem spektroskopii atomowej jest analiza próbek proszku nielegalnych narkotyków. Niskie granice wykrywalności, które mogą być osiągnięte pozwalają wiele pierwiastków śladowych do wykrycia w heroinie, na przykład. Możliwe jest zidentyfikowanie kraju pochodzenia narkotyku na podstawie zestawu elementów, które zawiera.
Niektóre z głównych wad spektroskopii atomowej mogą być skorygowane przez zastosowanie źródła ablacji laserowej. W tej technice, wiązka laserowa jest używana do odparowania bardzo małych ilości próbki, które są następnie wprowadzane do przyrządu, bez potrzeby trawienia próbki. Możliwe jest, aby wiązka lasera pozostawała na próbce przez pewien czas przed analizą, co skutecznie usuwa wszelkie zanieczyszczenia powierzchniowe. Ponieważ wiązka lasera może być skupiona na małym rozmiarze plamki, możliwe jest pobieranie próbek i analizowanie dyskretnych regionów w obrębie próbki. Pozwala to na identyfikację rozkładu przestrzennego związków w próbce. Wreszcie, laser abluje tylko niewielką ilość materiału, pozostawiając pozostałą część próbki nienaruszoną do dalszej analizy.
.