AAS and Atomic Emission Spectroscopy
AAS and atomic emission spectroscopy (AES) are normally used to quantify metalic elements present in a specimen. Uma amostra é dissolvida em um solvente adequado. O tratamento químico também pode ser necessário se a amostra não for solúvel. Dependendo da instrumentação exata, a solução é aspirada em uma chama ou tocha de plasma, que converte os analitos em átomos gasosos. Os espectrômetros de absorção atômica utilizam lâmpadas que são específicas para a medição de um único elemento metálico, ou lâmpadas de elementos múltiplos que são específicas para um pequeno número de elementos metálicos.
Utilizando a lei de Beer-Lambert, a absorção da luz pela amostra em um comprimento de onda específico para aquele metal dá uma medida da quantidade daquele metal presente na amostra. Note que este método dá uma medida da quantidade total de um metal específico que está presente, e que não há informação sobre a especiação original daquele elemento metálico. O AES é semelhante ao AAS em muitos aspectos, exceto que a emissão dos átomos metálicos gasosos aquecidos é medida.
As principais vantagens do AAS e AES para o cientista forense são limites insuperáveis de detecção, precisão e precisão para a análise elementar. Entretanto, o AAS e AES não são necessariamente o meio mais eficaz pelo qual um cientista forense pode conduzir uma análise elementar. Primeiro, a espectroscopia atômica é destrutiva; a amostra apresentada para análise é normalmente tratada com um ácido muito forte para formar uma solução, e depois irreversivelmente aspirada para dentro do instrumento. Segundo, como a amostra é homogeneizada por dissolução, a espectroscopia atômica não pode fornecer nenhuma informação sobre a distribuição espacial, ou compostos presentes na amostra. Por exemplo, uma amostra pode conter Fe e Cr. Embora isto sugira que a amostra contenha uma liga de cromo-aço, não se pode excluir a possibilidade da presença de cromato de ferro e dicromato de ferro, ou que a amostra possa conter grânulos de ferro, cromo, óxidos de ferro, etc. Em terceiro lugar, qualquer contaminante associado à amostra será digerido junto com ela, e contribuirá para os resultados. Quarto, embora as técnicas espectroscópicas atómicas tenham limites de detecção muito baixos, muitas vezes não são suficientemente baixos para detectar vestígios de elementos vestigiais. Isto porque a amostra deve ser transformada em uma solução de volume relativamente grande (geralmente 0,5-5 ml). Como consequência, os oligoelementos em, por exemplo, pequenas lascas de vidro ou tinta produzem soluções muito diluídas. Finalmente, algumas técnicas, como a chama AAS, só permitem a análise sequencial dos elementos alvo; um teste analítico fornece dados em relação a apenas um elemento. Uma vez que não é possível analisar uma amostra para muitos elementos em um teste, a análise não é particularmente eficiente, especialmente no que diz respeito ao consumo de amostras.
Paradoxicamente, dados os limites muito baixos de detecção para estas técnicas, elas são de maior utilidade na análise de amostras relativamente grandes, e dado que a técnica é destrutiva, as amostras devem ser suficientemente grandes para permitir a subamostragem. Tais amostras poderiam ser tecido humano para análise toxicológica, e pedaços de vidro, tinta e metais de tamanho miligrama.
Outra forte aplicação da espectroscopia atômica é a análise de amostras de pó de drogas ilícitas. Os baixos limites de detecção que podem ser alcançados permitem que muitos elementos vestigiais sejam detectados na heroína, por exemplo. É possível identificar o país de origem da droga com base no conjunto de elementos que ela contém.
Algumas das principais deficiências da espectroscopia atómica podem ser corrigidas através do uso de uma fonte de ablação a laser. Nesta técnica, um raio laser é utilizado para vaporizar quantidades muito pequenas da amostra que são depois varridas para o instrumento, sem necessidade de digestão da amostra. É possível permitir que o feixe laser permaneça sobre a amostra durante algum tempo antes da análise, removendo assim eficazmente qualquer contaminação superficial. Como o feixe laser pode ser focalizado para uma pequena mancha, é possível amostrar e analisar regiões discretas dentro da amostra. Isto permite alguma identificação da distribuição espacial dos compostos dentro da amostra. Finalmente, o laser ablata apenas uma pequena quantidade de material, deixando o restante da amostra intacta para análise posterior.