اساس کار فلیم فتومتر چیست؟

دستگاه‌های مختلفی برای اندازه‌گیری و سنجش در آزمایشگاه‌ها به کار گرفته می‌شوند. یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین این دستگاه‌ها، فلیم فتومتر است. این دستگاه که برای اندازه‌گیری جرم عناصر به کار می‌رود، قدیمی‌ترین روش این اندازه‌گیری را به کمک طیف‌سنجی جرمی انجام می‌دهد. در ادامه این مطلب با فلیم فتومتر و کاربردهای آن آشنا خواهیم شد. با ما همراه باشید.

فلیم فتومتر چیست؟

روش طیف‌سنجی جرمی یا flame photometry از قدیمی‌ترین روش‌هایی است که برای اندازه‌گیری جرم عناصر مختلف به کار گرفته می‌شود. این روش در قرن نوزدهم و با تلاش‌های بونسن و کیرشهف و در خلال آزمایش‌های آن‌ها، کشف شد. پس از آن در دهه ۸۰ میلادی، گروهی از دانشمندان دستگاهی برای اندازه‌گیری غلظت‌های کم سدیم و پتاسیم در یک محلول ابداع کردند که آن را فلیم فتومتر نامیدند.

در علم شیمی از رویکرد طیف‌سنجی اتمی استفاده گسترده‌ای می‌شود و این کار را با سه روش انجام می‌دهند:

• طیف‌سنجی اتمی به روش جذب
• طیف‌سنجی اتمی به روش انتشار
• طیف‌سنجی اتمی به روش لومینسنس

دستگاه فلیم فتومتر امروزی، کار خود را در تفکیک فلزات قلیایی و قلیایی خاکی در مجاورت با حرارت شعله انجام می‌دهد. اتم‌های این فلزات در مجاورت با حرارت، برانگیخته می‌شوند و پس از آن به سطحی بالاتر از انرژی، جهش می‌یابند. نوری که الکترون‌های برانگیخته‌شده جذب می‌کنند، در این دستگاه و با استفاده از روش جذب مستقیم، مورد بررسی و اندازه‌گیری قرار می‌گیرد. توجه داشته‌ باشید که عناصر مختلف در این روش، نورهایی با طول موج متفاوت منتشر می‌‌کنند و به همین روش، شناسایی می‌شوند.

کاربردهای دستگاه فلیم فتومتر

این دستگاه برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد و کاربردهای متعددی دارد. معمولا مهم‌ترین کاربرد فلیم فیتومتر در تشخیص فلزات مختلف، در نمونه‌ای است که مورد آزمایش قرار گرفته است. با استفاده از این دستگاه، تشخیص فلزات قلیایی و قلیایی خاکی به سادگی ممکن شده است. تشخیص این فلزات در نمونه‌های مختلف در حوزه کشاورزی کاربرد بالایی دارند چرا که معمولا گام ابتدایی برای پیاده‌سازی روش‌های غنی‌سازی خاک، آنالیز خاک است. پس از آنالیز خاک و تشخیص کاستی‌های موجود می‌توان نوع و مقدار کود مورد نیاز برای خاک مورد نظر را تعیین کرد.

به علاوه از دستگاه فلیم فتومتر در حوزه پزشکی هم استفاده می‌شود. این دستگاه یون‌های N+ و K+ که در بخش‌های مختلفی چون مایعات بدن، ماهیچه‌های مختلف و قلب را اندازه‌گیری می‌کند. برای این کار خون را در دستگاه فلیم فتومتر رقیق و سپس در معرض شعله قرار می‌دهند تا بتوانند یون‌های موجود در آن را اندازه‌گیری کنند.

کاربرد دیگر این دستگاه در صنعت غذا است. معمولا در این صنعت نوشیدنی‌های خوراکی با استفاده از دستگاه فلیم فتومتر مورد بررسی قرار می‌گیرند.

اجزای دستگاه فلیم فتومتر

دستگاه فلیم فتومتر از اجزای مختلفی ساخته شده است که کار این اندازه‌گیری دقیق را در همکاری با یکدیگر، تکمیل می‌کنند. اولین جز این دستگاه منبع حرارتی است که برای ایجاد گرما و شعله موردنیاز استفاده می‌شود. شعله این دستگاه باید در دما و وضعیت ثابتی حفظ شود.

یک سیستم نوری که از چندین بخش تشکیل شده است، مرحله بعدی کار فلیم فتومتر را بر عهده دارد. پس از این مرحله هم نور ساطع شده از مورد آزمایش در فتودیتکتور شناسایی می‌شود و جزئیات و شدت آن اندازه‌گیری خواهد شد.

طیف‌سنجی اتمی با پیشرفت تکنولوژی توسط دستگاه‌هایی با دقت بالاتر و برای اهداف بیشتری مورد استفاده قرار گرفت. همان طور که گفتیم این روش را می‌توان از قدیمی‌ترین روش‌های اندازه‌گیری تعیین غلظت فلزات به شمار آورد که هنوز هم برای اهداف مختلف، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کلام اخر

روش‌های مختلف برای اندازه‌گیری روز به روز پیشرفته‌تر می‌شوند. با این حال، اساس استفاده از دستگاه فلیم فتومتر را می‌توان یکی از قدیمی‌ترین روش‌های تجزیه‌ و تحلیل مواد شیمیایی به شمار آورد. این دستگاه، غلظت یون‌های مختلفی چون سدیم، پتاسیم، لیتیوم، کلیسیم، سزیم، باریم و … را با روش طیف‌سنجی نشر اتمی شعله اندازه می‌گیرد. فلیم فتومتر را امروزه برای کاربردهای مختلفی چون صنعت کشاورزی، حوزه پزشکی و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می‌دهند.