فلیم فتومتر چیست؟

فلیم فتومتر دستگاهی برای اندازه گیری جرم عناصر است که برای تجزیه و تحلیل مواد شیمیایی غیرآلی استفاده می شود.

در واقع کاری که دستگاه فلیم فتومتر انجام می دهد، طیف سنجی اتمی (سدیم، پتاسیم و موارد دیگر) است که در ادامه این مقاله به توضیح آن به طور گسترده تر خواهیم پرداخت.

نحوه کار دستگاه فلیم فتومتر

 قبل از اینکه بدانید نحوه کار دستگاه فلیم فتومتر چیست، بهتر است با اجزای این دستگاه آشنا باشید. این دستگاه دارای اجزای زیر است:

• منبع حرارتی

این دستگاه شامل یک منبع حرارتی برای ایجاد شعله است. دمای شعله موجود در فلیم فتومتر، همواره ثابت است.

• نبولایزر و محفظه میکسر

این بخش از دستگاه، روند انتقال ماده را به بخش منبع حرارتی با سرعتی ثابت تسهیل می کند.

• سیستم نوری

سیستم نوری شامل سه بخش آینه محدب، عدسی و فیلتر است. در روند این دستگاه آینه محدب نور ساطع شده از اتم ها را به عدسی منتقل می کند و منجر به متمرکز شدن نشر نور می شود.

سپس عدسی، نور را در نقطه ای به نام شکاف متمرکز می کند؛ بازتاب های نور ساطع شده از  آینه از شکاف عبور کرده و خود را به فیلترها می رساند. فیلترها با جداسازی طول موج، اندازه گیری را امکان پذیر می‌کند.

• فتودیتکتور

جزء آخر در این دستگاه، اینفتودیتکتور است که نور ساطع شده را شناسایی و برای اندازه گیری آماده می‌کند.

پس به طور مختصر می‌توان گفت که اساس کار دستگاه فلیم فتومتر جدا کردن عناصر دو گروه فلزات قلیایی (گروه I) و قلیایی خاکی (گروه II) است که این کار در اثر برخورد با انرژی حرارتی صورت می‌گیرد. هر ماده ای بلافاصله بعد از تحریک حرارتی، اتم هایش آزاد شده و به سطح بالاتر انرژی جهش پیدا می‌کند .

سطوح برانگیخته شده ناپایدار هستند، بنابراین، اتم‌های برانگیخته شده انرژی شان را از دست می‌دهند و با نشر تشعشعات آن که کاملاً قابل مشاهده است، به حالت موج نور تبدیل می‌شوند.

طول موج نور که در عناصر مختلف، متفاوت است و در اثر برانگیختگی الکترون‌ها به دست آمده، به کمک روش‌های جذب مستقیم توسط دستگاه اندازه گیری می‌شود.

کاربردهای وسیع فلیم فتومتر

همان طور که میدانید فلیم فتومتر در صنایع مختلفی مثل مواد شیمیایی، داروها، شیشه و سرامیک، آب، اقیانوس شناسی و آزمایشگاههای بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از بیشترین کاربردهای این دستگاه در ادامه شرح داده شده است:

• دستگاه فلیم فتومتر به منظور مشخص کردن میزان پتاسیم، سدیم و منیزیم موجود در مایعات بیولوژیکی (مانند سرم، خون) مورد استفاده قرار میگیرد.
• دومین کاربرد این دستگاه، به منظور تجزیه و تحلیل عناصر موجود در آب صنعتی و طبیعی (مثل منیزیم، باریم، کلسیم و غیره) است.
• سومین کاربرد دستگاه فلیم فتومتر، آنالیز عناصر موجود در خاک (مثل سدیم، پتاسیم و منیزیم و موارد دیگر) است.
• کاربرد دیگر این دستگاه تعیین میزان عناصر موجود (مثل سدیم و کلسیم) در درون مایعات بدن، ماهیچه ها و قلب، جهت تشخیص بعضی از بیماری ها است.
• جهت مشخص کردن میزان فلزات موجود در محصولات نفتی (مثل سرب و منگنز) از این دستگاه استفاده می‌شود.
• در صنایع غذایی به منظور آنالیز املاح موجود (مثل میزان سدیم، پتاسیم) در نوشابه ها، مشروبات الکلی و آب میوه ها از این دستگاه استفاده می‌شود.

مزایای استفاده از دستگاه فلیم فتومتر

از مزایای استفاده از دستگاه فلیم فتومتر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• روش تجزیه و تحلیل بسیار ساده و مقرون به صرفه است.
• ماهیت آن هم کیفی و هم کمی است.
• حتی غلظت های بسیار کم فلزات در نمونه های مختلف را می توان به کمک این دستگاه تعیین کرد.

معایب استفاده از دستگاه فلیم فتومتر

علیرغم مزایای بسیار استفاده از فلیم فتومتر، این دستگاه دارای معایبی است:

• غلظت دقیق یون فلز در محلول قابل اندازه گیری نیست.
• این دستگاه نمی تواند به طور مستقیم وجود گازهای بی اثر را شناسایی و تعیین کند.
• اگرچه به کمک این دستگاه، کل محتوای فلز موجود در نمونه اندازه گیری می‌شود، اما اطلاعاتی در مورد ساختار مولکولی فلز ارائه نمی‌دهد.
• فقط می توان از نمونه‌های مایع استفاده کرد.

مطالعه بیشتر: اندازه گیری سدیم و پتاسیم با دستگاه فلیم فتومتر

کلام پایانی

همان‌طور که در این مقاله گفته شد فلیم فتومتر دستگاهی است که به کمک آن میتوان عناصر موجود در مواد مختلف را اندازه گیری کرد.

روند کار این دستگاه بدین گونه است که مواد در معرض یک منبع حرارتی قرار می گیرند و به اتم شکسته می شوند. این اتم ها بر اثر تشعشعات وارده، تبدیل به موج نور شده و این طول موج نور که در عناصر مختلف، متفاوت است، به کمک روش‌های جذب مستقیم توسط دستگاه اندازه گیری می‌شود.

فلیم فتومتر استفاده‌های گسترده ای در حوزه های مختلف مثل مواد شیمیایی، داروها، شیشه و سرامیک، آب، اقیانوس شناسی و آزمایشگاه‌های بیولوژیکی دارد که در بخش کاربردها به برخی از این موارد اشاره شد.

همچنین مزایا و معایب استفاده از این دستگاه ذکر شد، البته نواقص گفته شده بستگی به برند و مدل فلیم فتومتر دارد و در برخی موارد این معایب به دلیل پیشرفت تکنولوژی موجود در دستگاه به حداقل می‌رسد.