Spectrométrie d’émission
Les atomes ou molécules portés à des niveaux d’énergie élevés peuvent retourner à des niveaux d’énergie inférieurs en émettant un rayonnement (émission ou luminescence). Pour les atomes excités par une source d’énergie à haute température, cette émission lumineuse est communément appelée émission atomique ou émission optique (spectroscopie d’émission atomique). Pour les atomes excités par la lumière, elle est appelée fluorescence atomique (spectroscopie de fluorescence atomique).
La spectroscopie d’émission atomique (AES) utilise la mesure quantitative du rayonnement optique émis par des atomes excités afin de déterminer la concentration d’un analyte. Les atomes de l’analyte présents en solution sont aspirés dans la zone d’excitation où ils subissent successivement une désolvatation, une vaporisation et une atomisation au moyen d’une flamme, d’une décharge électrique ou d’un plasma. Ces sources d’atomisation à haute température fournissent l’énergie nécessaire pour promouvoir les atomes vers des niveaux d’énergie élevés. Les atomes retournent ensuite à des niveaux d’énergie inférieurs en émettant de la lumière.
L’AES utilisant une flamme, également appelée spectroscopie d’émission de flamme (FES) ou photométrie de flamme, est largement utilisée pour l’analyse élémentaire. Elle peut être employée aussi bien pour des analyses quantitatives que qualitatives et constitue une méthode monoélémentaire. Ses applications les plus importantes concernent la détermination du sodium, du potassium, du lithium et du calcium dans les fluides et tissus biologiques.
Instrumentation
L’échantillon doit être converti en atomes libres, généralement à l’aide d’une source d’excitation à haute température telle qu’une flamme. Les échantillons liquides sont nébulisés puis entraînés dans la flamme par un flux gazeux. La source d’excitation doit assurer la désolvatation, l’atomisation et l’excitation des atomes de l’analyte. La flamme fournit l’énergie nécessaire pour promouvoir les atomes vers des niveaux d’énergie élevés.
Lorsque les atomes retournent à leur état fondamental, le rayonnement émis traverse un monochromateur qui isole la longueur d’onde spécifique requise pour l’analyse. Un photodétecteur mesure ensuite la puissance radiative du rayonnement sélectionné.
