طیف سنجی جذب اتمی چیست و چه کاربردی دارد ؟

تکنیک اسپکتروسکوپی جذب اتمی (Atomic Absorption Spectrometry) یک روش آنالیتیکال آزمایشگاهی برای اندازه گیری غلظت عناصر مختلف می باشد. جذب اتمی یک روش سریع و آسان با حساست بسیار بالا است و قادر به اندازه گیری مقادیر بسیار ناچیز معمولاً تا حد ppm و ppb از یک نمونه است. این تکنیک معمولاً شامل استفاده از یک شعله برای اتمیزه کردن نمونه است، اما روش های دیگری همچون کوره گرافیتی نیز استفاده می شود. شناسایی بر اساس جذب طول موج خاص توسط اتم های نمونه، که مشخصه اتم است، انجام می شود. شدت جذب به طور مستقیم با غلظت نمونه متناسب است.

دستگاه جذب اتمی از تجهیزات آزمایشگاهی است که قادر به آنالیز تعداد زیادی از عناصر فلزی در نمونه مایع می باشد. از دستگاه جذب اتمی در حوزه های مختلفی از جمله آزمایشگاه های صنایع غذایی، دارویی، محیط زیست، آب و فاضلاب، معدن و پزشکی و سلامت استفاده می شود. از کاربرد های آن در حوزه پزشکی میتوان به آنالیز خون اشاره کرد.

بیشتر فلزات سنگین مانند کادمیوم، سرب و جیوه نه تنها برای حیات موجودات زنده ضروری نیستند، بلکه به علت سمیتی که دارند حیات آنها را دچار مخاطره میکنند. مشکلی که عموماً از فلزات سنگین ناشی می­شود آن است که پس از ورود به بدن جانداران از آن خارج نمی­شوند بلکه در بافتهایی مثل چربی یا استخوانها رسوب کرده و انباشته می شوند. این رفتار آنها موجب بروز بیماریها و ناراحتیهای فراوانی در جانداران میشود. بطور خاص در مورد انسان برخی اختلالات عصبی و سرطان ها از نتایج اثرات ورود فلزات سنگین به بدن است. از طرفی خاصیت تجمع پذیری فلزات سنگین در گیاهان و ورود آنها به زنجیره غذایی کنترل خطرات ناشی از آنها را سخت تر می کند. به معنای دیگر آلوده بودن خاک یا آب مورد استفاده در آبیاری محصولات کشاورزی به فلزات سنگین باعث می­شود این عناصر همراه با مواد غذایی مستقیماً وارد بدن انسان شوند یا بصورت غیر مستقیم پس از ورود به بدن چهارپایانی مانند گوسفند و گاو، به بدن انسان وارد شوند.

A-تعدادی از کاربرد های دستگاه جذب اتمی عبارتند از:

1. آنالیز ناخالصی‌های اندک در آلیاژها و معرف‌های مورد استفاده
2. آنالیز تعیین میزان فلزات سنگین در به آب
3. آنالیز تعیین میزان فلزات سنگین در مواد آرایشی و بهاشتی
4. آنالیز تعیین میزان فلزات سنگین در ملزومات پزشکی
5. آنالیز تعیین میزان فلزات سنگین در در مواد غذایی
6. آنالیز تعیین میزان فلزات سنگین در گیاهان
7. آنالیز مستقیم جامداتی چون سنگ معدن‌ و فلزات

در ادامه برخی از کاربرد های مذکور شرح داده خواهند شد .

 

A1-کاربرد طیف سنجی جذب اتمی در صنایع غذایی:

از دستگاه اتمیک ابزوربشن در موارد متعددی به منظور بررسی کیفیت محصولات غذائی استفاده می شود.برخی از این موارد عبارتند از :

1-اندازه گیری مقدار سلنیم در ماهی

2-بررسی مقدار روی، کبالت و نیکل در سبزیجات

3-آنالیز مس و سرب در شیر خشک کودکان با دستگاه Atomic Absorption

4-تعیین میزان نیکل و وانادیوم در صدف خوراکی

5-آنالیز آرسنیک در برنج و غلات

6-بررسی وجود سرب در گوشت قرمز با دستگاه جذب اتمی

7-تعیین مقدار آرسنیک، جیوه، سرب، کادمیوم و آهن در آب آشامیدنی

 

-A2کاربرد دستگاه جذب اتمی در آنالیز مواد گیاهی و بررسی مواد بیولوژیکی موجود در آن ها

عناضر غذایی مختلفی برای رشد گیاهان ضروی بوده که این عناصر از خاک و هوای اطراف گیاه تأمین می‌شود. از این رو، گیاهان منبع مهم مواد معدنی هستند. از طرفی، ممکن است برخی عناصر سمی نیز از طریق خاک، آب یا کود وارد بافت گیاهان ‌شوند. بنابراین، بدلایل مختلف و مهمتر از همه سلامت مصرف‌کنندگان این منبع خدادادی، اندازه‌گیری مقدار مواد مغذی و عناصر سمی موجود در گیاهان اهمیت زیادی پیدا می‌کند. با استفاده از دستگاه جذب اتمی شعله می‌توان عناصر سمی و غیرسمی موجود در نمونه‌های گیاهی را اندازه‌گیری نمود.دستگاه طیف‌سنج جذب اتمی یا Atomic Absorption Spectroscopy یکی از تجهیزات آنالیتیکال آزمایشگاهی است که با سرعت و دقت بالا برای اندازه‌گیری و آنالیز عناصر موجود در ترکیبات، حتی با غلظت بسیار ناچیز کاربرد دارد. این دستگاه با استفاده از اتمیزاسیون شعله، حساسیتی تا سطوح ppm برای آنالیز کمی عناصر ارائه می‌دهد. دستگاه جذب اتمی شعله بر این اساس که هر عنصر نور را در طول موج خاصی جذب می‌کند، قادر به تجزیه و تحلیل کیفی عناصر نیز می‌باشد.

 بیشتربدانید:تاثیر فلزات سنگین بر بدن انسان-محدودیت های دستگاه جذب اتمی-روش کار دستگاه جذب اتمی-اجزا دستگاه جذب اتمی

A3- تجزیه و تحلیل میکرو مغذی ها در مواد غذایی

تجزیه و تحلیل میکرو مغذی ها در مواد غذایی یک جنبه مهم در نظارت و کنترل کفیت مواد غذایی است. مواد مغذی می توانند به طور طبیعی در مواد غذایی وجود داشته باشند یا برای تقویت و غنی کردن محصولات غذایی با توجه به نیاز های بازار و در برخی موارد الزامات قانونی، به آنها اضافه شوند. افزایش آگاهی از تأثیر رژیم غذایی بر سلامت انسان تولید کنندگان محصولات غذایی را به تولید غذایی با کیفیت بالاتر و غنی از مواد مغذی ترغیب می کند. از آنجایی که سازمان ها به دنبال جلوگیری از سوء تغذیه سیستماتیک و به طور کلی بهبود عرضه مواد غذایی هستند، نظارت و افزودن الزامی میکرو مغذی ها همچنان در حال رشد است.

شیر یک منبع مهم از مواد مغذی، مخصوصاً برای تغذیه کودکان است. شیر به عنوان یک منبع عالی از کلسیم شناخته شده است و می تواند مقادیر متوسطی Mg، مقادیر کمی Zn و مقدار بسیار کمی Fe و Cu را تأمین کند. به دلیل اهمیت فراوان آن، شیر در چندین شکل مختلف و اغلب به صورت شیر تازه در دسترس است. اما می تواند در فرم های غیر قابل فساد (مانند پودر و تبخیر شده) وجود داشته باشد. بنابراین نیاز به آنالیز چند فرم از شیر برای عناصر مغذی وجود دارد. طیف سنجی جذب اتمی (AAS) می تواند برای تعیین ریز مغذی های موجود در مواد غذایی و مواد بیولوژیکی، مورد استفاده قرار گیرد.

             

-A4بعضی دیگر از کاربرد های طیف سنجی جذب اتمی عبارتند از :

1-آنالیز عناصر فلزی خون با استفاده از دستگاه طیف سنج جذب اتمی

خون مایعی است که در سراسر بدن گردش می یابد و مواد لازم مورد نیاز ارگان های مختلف بدن را به آنها منتقل می کند. غلظت عناصر موجود در خون تأثیر مستقیمی بر وضعیت سلامت بدن دارد. برخی از فلزات سنگین از موادی هستند که وجودشان در بدن به دلیل سمیّت بالا موجب پدید آمدن بسیاری از مشکلات و بیماری ها می باشد. این فلزات سنگین و سمّی حدود 72 ساعت در جریان خون جابجا می شوند و در انتها از طریق یکی از بافت های بدن از خون خارج می شوند. جذب هر کدام از این فلزات سنگین در ارگان های بدن و تجمع آن موجب بروز بیماری هایی در بدن باشد. تشخیص بموقع این عناصر در خون می تواند عامل موثری در پیشگیری از بروز این بیماری ها باشد. دستگاه طیف سنج جذب اتمی (AAS) تجهیزی است که با دقت بالایی امکان تشخیص کمی و کیفی تعدادی از فلزات سنگین خون را فراهم می آورد. دستگاه جذب اتمی (AA) از تجهیزاتی است که در آنالیز فلزات سنگین از خون بسیار کاربردی می باشد. برای این منظور معمولاً از طیف سنج جذب اتمی کوره گرافیتی (GFAAS) استفاده می شود. این دستگاه قادر است عناصر Trace را با دقت مناسبی اندازه گیری کند. به طور کلی با دستگاه اتمیک ابزوربشن می توان در حدود 25 عنصر را به طور مستقیم از خون اندازه گیری کرد. از مهم ترین این عناصر سرب (Pb) می باشد. در درجات بعدی آلومینیم (AL)، کادمیوم (Cd)، مس (Cu)، منگنز (Mn)، سلنیم (Se)، روی(Zn)، کروم (Cr)، نیکل (Ni)، طلا (Au)، کبالت(Co)، پلاتین (Pt)، پالادیم (Pd)، آهن (Fe)، وانادیم (V)، برلیم (Be)، بیسموت (Bi)، لیتیم (Li)، تالیم (Tl)، آرسنیک (As)، قلع (Sn)، مولیبدن (Mo)، گالیم (Ga)، سیلیسم (Si)، آنتیمون (Sb)، استرانسیم (Sr) و تلوریم (Te) قرار دارند.

2-اندازه گیری آرسنیک در برنج سفید با دستگاه اسپکتروسکوپی اتمیک ابزوربشن

3-بررسی فلزات سنگین ادویه با دستگاه جذب اتمی کوره گرافیتی

4-تجزیه و تحلیل عناصر فلزی روغن خوراکی با تکنیک اسپکتروفتومتر جذب اتمی

5-تعیین فلزات سنگین در نفت کوره با دستگاه آزمایشگاهی Atomic Absorption

6-بررسی وجود سرب Pb در گوشت قرمز با دستگاه جذب اتمی AA