원자 흡광 분광법

1. 서론
일반적으로 중성원자에 복사에너지(빛)를 쪼여주면 그 중성원자가 흡수할 수 있는 파장의 광자(photon)를 흡수하게 되는데 이때 중성원자의 전자들은 전이현상(바닥상태 --> 들뜬상태 --> 바닥상태)을 일으키게 된다. 이러한 전자의 전이현상을 이용하여 스펙트럼을 관찰하고 해당 시료 물질을 정량하고 정성할 수 있다.
여기서 광원을 복사에너지(빛)를 사용하는 경우도 있고 열에너지를 사용하는 경우도 있다. 광원을 복사에너지를 사용할 경우 원자 흡수 및 원자 형광이라 하고 열을 사용할 경우 원자 방출이라 한다.
흡수 및 형광(발광) [ 빛 ---> 빛 ]
방출 [ 열 ---> 빛 ]
요즘에는 대부분 원자 방출법에 기인한 플라즈마(DC, ICP, microwave)의 에너지원이 개발되어 시료물질이 원자화 되거나 이온화 되었을 때 방해나 간섭의 영향을 최소화 시키고 있다.
원자 흡수(AAS), 원자 형광(AFS), 원자 방출(AES)
2. 원자 흡수 스펙트럼
중성원자의 가장 바깥 껍질 전자가 전이할 때 흡수하는 복사 에너지는 자외선 및 가시광선의 영역에 해당하는 파장을 갖는데 이것은 원자마다 전자 에너지 준위가 다르므로 각각의 원자들은 고유한 값의 파장의 복사선을 흡수하게 된다. 일반적으로 Na 원자의 흡수파장은 589nm 이다. 즉 589nm의 파장을 갖는 복사에너지만을 흡수하여 바닥상태에서 들뜬상태로 전이하고 다시 에너지를 방출하면서 바닥상태로 돌아오게 된다. 이러한 흡수파장을 이용하여 흡광도를 계산하고 표준시료의 농도왿� 흡광도를 가지고 미지(해당) 시료의 농도를 정량할 수 있다.
3. 원자 흡수 분광 광도계왿� 기기장치의 각 부분
원자 흡수 분광 광도계(Atomic Absorption Spectrophotometer : AAS)는 광원, 시료 용기, 단색화 장치, 검출기, 증폭기, 신호처리계 등으로 구성된다. 여기서 중요한 광원과 원자화 시키는 장치에 대해 알아본다.
1) 광원
중성원자 들이 흡수하는 파장의 흡수선은 폭이 매우 좁기 때문에 속빈 음극등과 같이 공명선을 방출하는 특수한 장치의 광원이 필요하다.