Un spectrophotomètre d'absorption est un instrument d'analyse utilisée pour déterminer la quantité d'un élément présent dans un échantillon. Il repose sur le fait que les éléments absorbent la lumière à une fréquence particulière dans le spectre de la lumière. Lorsqu'un atome est à son plus bas de l'énergie - ou terre - état, il peut absorber un photon de lumière avec une fréquence spécifique et sauter à un état d'énergie supérieur en utilisant l'énergie du photon. Ainsi, il est possible de détecter l'élément dans un échantillon, et déterminer la quantité présente, en mesurant la quantité de lumière de la fréquence en question qui est absorbée par l'échantillon. Cette technique est largement utilisée en chimie pour l'analyse élémentaire.
Les composants typiques d'un spectrophotomètre d'absorption comprennent une source lumineuse, une chambre ou cellule dans laquelle l'échantillon est exposé à la lumière, un monochromateur, qui est un dispositif qui permet à la fréquence d'intérêt à être sélectionné et isolé, et un détecteur qui mesure l'intensité de la lumière avec la fréquence. Comme la quantité de lumière absorbée à cette fréquence est proportionnelle à la concentration de l'élément, la quantité de l'élément actuel peut être calculée. Les données peuvent être affichées sur un écran et / ou stockées par voie électronique.
La source de lumière pour un spectrophotomètre d'absorption émet normalement lumière à la fréquence spécifique absorbée par l'élément pour lequel le test est en cours. Depuis la fréquence d'absorption d'un élément est la même que sa fréquence d'émission, la source peut utiliser cet élément pour produire de la lumière de la fréquence requise. Ceci peut être réalisé par une décharge électrique dans une atmosphère inerte, à l'aide de l'élément de cathode. Normalement, les sources lumineuses différentes sont nécessaires pour tester les différents éléments, mais dans certains cas, une cathode contenant plusieurs éléments est utilisée pour permettre de tester simultanément pour ces éléments.
Dans le type le plus fréquemment utilisé du spectrophotomètre d'absorption, l'échantillon - une solution généralement - est transformé en un aérosol et introduite dans une flamme chaude, qui convertit les ions de l'élément d'intérêt dans atomes dans leur état fondamental, de sorte qu'ils absorbent lumière. Le type de flamme utilisé dépend de l'élément d'intérêt. Pour de nombreux éléments, une flamme oxygène-acétylène est utilisé, mais certains métaux peuvent former des oxydes s'il y a suffisamment d'oxygène présente dans la flamme. Dans ces cas, une flamme non oxydant peut être utilisé. D'autres méthodes comprennent l'utilisation d'un four en graphite pour chauffer l'échantillon à une température élevée et en chauffant électriquement à l'échantillon une tige mince de carbone.
Il existe un large éventail d'applications pour le spectrophotomètre d'absorption. Une application courante en géologie est d'établir le contenu des différents métaux dans un échantillon minéral. Dans le domaine de la protection de l'environnement, cet instrument peut être utilisé pour vérifier les niveaux d'éléments toxiques présents dans l'eau de la rivière des effluents et les eaux souterraines ou pour déterminer les niveaux de métaux lourds toxiques dans le poisson. De même, il peut être utilisé pour vérifier les niveaux de divers éléments dans des échantillons de sang - par exemple, des éléments essentiels comme le sodium, le calcium et le magnésium, ainsi que des éléments toxiques.