বিষয়বস্তুতে চলুন

পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি

উইকিপিডিয়া, মুক্ত বিশ্বকোষ থেকে
শিখা পারমাণবিক শোষণ বর্ণালী যন্ত্র
একজন বিজ্ঞানী পারমানবিক শোষণ বর্ণালীর জন্য দ্রবণ প্রস্তুত করছেন, যা AAS-এর ফ্লেম অ্যাটোমাইজারের কভার দরজার কাচের জানালায় প্রতিফলিত হচ্ছে।

পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি হল রাসায়নিক উপাদানের পরিমাণগত পরিমাপের জন্য একটি বর্ণালী বিশ্লেষণ পদ্ধতি। একটি নমুনা থেকে পরমাণুকৃত মুক্ত ধাতব আয়ন দ্বারা আলোর শোষণের উপর ভিত্তি করে তৈরি। এর একটি বিকল্প কৌশল হল পারমাণবিক নির্গমন বর্ণালী। রাসায়নিক বিশ্লেষণের জন্য একটি নমুনায় একটি নির্দিষ্ট উপাদানের (বিশ্লেষক) ঘনত্ব নির্ধারণের জন্য এই কৌশলটি ব্যবহৃত হয়। এই দ্রবণে ৭০ টিরও বেশি ভিন্ন উপাদান নির্ধারণ করতে এটি ব্যবহার করা যেতে পারে, অথবা সরাসরি কঠিন নমুনায় ইলেক্ট্রোথার্মাল বাষ্পীকরণের মাধ্যমে নির্ধারণ করতে পারে।[১] এবং এটি ফার্মাকোলজি, বায়োফিজিক্স, প্রত্নতত্ত্ব এবং বিষবিদ্যা গবেষণায় ব্যবহৃত হয়।

পারমাণবিক নির্গমন বর্ণালী প্রথম বিশ্লেষণী রসায়নের কৌশল হিসেবে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং এর মূল নীতিগুলি ১৯ শতকের দ্বিতীয়ার্ধে জার্মানির হাইডেলবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক রবার্ট উইলহেম বুনসেন এবং গুস্তাভ রবার্ট কির্চফ দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল।[২] এটির আধুনিক রূপটি মূলত ১৯৫০-এর দশকে অস্ট্রেলিয়ান রসায়নবিদদের একটি দল দ্বারা বিকশিত হয়েছিল। অস্ট্রেলিয়ার মেলবোর্নে অবস্থিত কমনওয়েলথ সায়েন্টিফিক অ্যান্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল রিসার্চ অর্গানাইজেশন, রাসায়নিক পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের স্যার অ্যালান ওয়ালশ তাদের নেতৃত্ব দেন।[৩][৪]

রসায়নের বিভিন্ন ক্ষেত্রে পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতির অনেক ব্যবহার রয়েছে যেমন জৈবিক তরল এবং টিস্যু যেমন সম্পূর্ণ রক্ত, প্লাজমা, প্রস্রাব, লালা, মস্তিষ্কের টিস্যু, লিভার, চুল, পেশী টিস্যুতে ধাতুর চিকিৎসাধর্মী বিশ্লেষণে। পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি গুণগত এবং পরিমাণগত বিশ্লেষণে ব্যবহার করা যেতে পারে।

নীতিমালা

[সম্পাদনা]

এই কৌশলটি একটি নমুনার পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি ব্যবহার করে এর মধ্যে নির্দিষ্ট বিশ্লেষণের ঘনত্ব মূল্যায়ন করে। পরিমাপকৃত শোষণ এবং বিশ্লেষণ ঘনত্বের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপনের জন্য পরিচিত বিশ্লেষণধর্মী মান প্রয়োজন এজন্য এটি বিয়ার-ল্যাম্বার্ট সূত্রের উপর নির্ভর করে। পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি ব্যবহার করে নমুনা বিশ্লেষণ করা হয়।

পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি একটি নমুনায় নির্দিষ্ট উপাদানগুলোর ঘনত্ব পরিমাপ করে তাদের ভিন্ন ভিন্ন "আঙুলের ছাপ" একটি পারমাণবিক শোষণ বর্ণালী আকারে বিশ্লেষণ করে। এটি কীভাবে কাজ করে তা এখানে দেখানো হলো:

    • ধাপ ১: নমুনা প্রস্তুতিকরন:**
  • তরল দ্রবণ তৈরির জন্য নমুনাটিতে সাধারণত একটি উপযুক্ত দ্রাবকে (এসিড, পানি) দ্রবীভূত করা হয়। এটি নিশ্চিত করে যে বিশ্লেষণযোগ্য পদার্থগুলো মুক্ত পরমাণু হিসেবে উপস্থিত এবং শোষণের জন্য প্রস্তুত।
  • আকরিক বা খনিজ পদার্থের মতো কঠিন নমুনার জন্য, ম্যাট্রিক্স ভেঙে বিশ্লেষণযোগ্য উপাদান মুক্ত করার জন্য পেষন এবং হজমের মতো অতিরিক্ত পদক্ষেপের প্রয়োজন হতে পারে।
    • ধাপ ২: অ্যাটোমাইজেশন:**
  • প্রস্তুতকৃত দ্রবণটি একটি সূক্ষ্ম কুয়াশায় নেবুলাইজ করা হয় এবং একটি উচ্চ-তাপমাত্রার শিখায় (বায়ু-অ্যাসিটিলিন বা নাইট্রাস অক্সাইড -অ্যাসিটিলিন মিশ্রণ) প্রবেশ করানো হয়।
  • শিখার তীব্র তাপ বিশ্লেষণযোগ্য পরমাণুগুলোর ইলেকট্রনগুলিকে উত্তেজিত করে যা তাদের উচ্চ শক্তির স্তরে উন্নীত করে।
    • ধাপ ৩: শোষণ:**
  • একই সাথে একটি ফাঁপা ক্যাথোড ল্যাম্প একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো নির্গত করে যা বিশ্লেষণযোগ্য একই উপাদান ধারণকারী এবং বিশ্লেষক পরমাণুর উত্তেজিত স্থল অবস্থার মধ্যে শক্তির পার্থক্যের সাথে মিলে যায়।
  • নির্গত আলো যখন পরমাণুযুক্ত নমুনার মধ্য দিয়ে যায় তখন কিছু ফোটন উত্তেজিত বিশ্লেষক পরমাণু দ্বারা শোষিত হয়, যার ফলে তারা তাদের স্থল অবস্থায় ফিরে আসে। এই শোষণ নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলোর তীব্রতা হ্রাস করে।
    • ধাপ ৪: পরিমাপ এবং বিশ্লেষণ:**
  • নমুনার মধ্য দিয়ে যাওয়ার আগে এবং পরে আলোর তীব্রতা একটি শনাক্তকারী যন্ত্র দ্বারা পরিমাপ করা হয়।
  • আলোর তীব্রতার পার্থক্য নমুনায় থাকা বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের ঘনত্বের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক যা বিয়ার-ল্যাম্বার্ট সূত্র অনুসরণ করে:
* **A = εcl**, এখানে:
    * A হল পরিমাপকৃত শোষণ।
    * ε হল মোলার শোষণ 
(নির্দিষ্ট উপাদান এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে ধ্রুবক)।
    * c হল বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের ঘনত্ব।
    * l হলো নমুনার মধ্য দিয়ে আলোর পথের দৈর্ঘ্য।
    • ধাপ ৫: ক্রমাঙ্কন এবং পরিমাণ নির্ধারণ:**
  • বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের প্রকৃত ঘনত্ব নির্ধারণের জন্য উপাদানটির জানা ঘনত্বের আদর্শ দ্রবণ ব্যবহার করে যন্ত্রটি ক্রমাঙ্কিত করা হয়।
  • নমুনার পরিমাপকৃত শোষণকে ক্রমাঙ্কন বক্ররেখার সাথে তুলনা করে, মূল নমুনায় বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের ঘনত্ব গণনা করা যেতে পারে।
    • প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া:**

পরিমাপকৃত শোষণ সরাসরি নমুনায় বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের ঘনত্বের উপর প্রতিক্রিয়া প্রদান করে। এই প্রতিক্রিয়া লুপ পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিকে বিভিন্ন নমুনা দক্ষতার সাথে বিশ্লেষণ করতে এবং সর্বোচ্চ নির্ভুলতার সাথে তাদের মৌলিক গঠন নির্ণয় করতে সহায়তা করে।

সংক্ষেপে পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি নমুনাগুলিতে তাদের ঘনত্ব সঠিকভাবে পরিমাপ করার জন্য উপাদানগুলির অনন্য শোষণ বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে। নমুনা প্রস্তুত করার মাধ্যমে বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের পরমাণুকরণ, নির্দিষ্ট আলোর শোষণ পরিমাপ এবং বিয়ার-ল্যাম্বার্ট সূত্র প্রয়োগ করে এই শক্তিশালী কৌশলটি আমাদের বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক ও শিল্প ক্ষেত্রের বিভিন্ন উপকরণের মৌলিক গঠন বুঝতে সাহায্য করে।

যন্ত্রানুষঙ্গ

[সম্পাদনা]
পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিক যন্ত্রের ব্লক ডায়াগ্রাম

একটি নমুনার পারমাণবিক উপাদান বিশ্লেষণ করতে এটিকে পরমাণুতে রূপান্তর করতে হবে। আজকাল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত অ্যাটোমাইজার হল অগ্নিশিখা এবং ইলেক্ট্রোথার্মাল ( গ্রাফাইট টিউব) অ্যাটোমাইজার। এরপর পরমাণুগুলিকে আলোকীয় বিকিরণ দ্বারা বিকিরিত করা হয় এবং বিকিরণ উৎসটি একটি উপাদান-নির্দিষ্ট রেখা বিকিরণ উৎস অথবা একটি ধারাবাহিক বিকিরণ উৎস হতে হবে। এরপর বিকিরণটি একটি মনোক্রোমেটরের মধ্য দিয়ে যায় যাতে বিকিরণ উৎস থেকে নির্গত অন্য যেকোনো বিকিরণ থেকে উপাদান-নির্দিষ্ট বিকিরণকে আলাদা করা যায়, যা সর্বশেষ একটি শনাক্তকারী যন্ত্র দ্বারা পরিমাপ করা হয়।

অ্যাটোমাইজার

[সম্পাদনা]

আজকাল অ্যাটোমাইজার ব্যবহৃত হয় বর্ণালীমিতিক শিখা এবং তড়িৎ-তাপীয় অ্যাটোমাইজার হিসাবে। অন্যান্য অ্যাটোমাইজারের মধ্যে গ্লো-ডিসচার্জ অ্যাটোমাইজেশন, হাইড্রাইড অ্যাটোমাইজেশন বা ঠান্ডা-বাষ্প অ্যাটোমাইজেশন বিশেষ উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা যেতে পারে।

শিখা অ্যাটোমাইজার

[সম্পাদনা]

পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিতে সবচেয়ে পুরনো এবং সর্বাধিক ব্যবহৃত অ্যাটোমাইজার হল শিখা এটি প্রধানত বায়ু-অ্যাসিটিলিন শিখা যার তাপমাত্রা প্রায় ২৩০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং নাইট্রাস অক্সাইড [৪] সিস্টেম (N 2 O)-অ্যাসিটিলিন শিখা যার তাপমাত্রা প্রায় ২৭০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস । পরবর্তী শিখাটি আরও কম তাপমাত্রার পরিবেশ প্রদান করে, যা অক্সিজেনের প্রতি উচ্চ আকর্ষণযুক্ত বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত।

একটি ল্যাবরেটরি শিখা ফটোমিটার যা প্রোপেন চালিত শিখা অ্যাটোমাইজারে ব্যবহার করা হয়।

তরল বা দ্রবীভূত নমুনাগুলি সাধারণত শিখা অ্যাটোমাইজারের সাথে ব্যবহার করা হয়। নমুনা দ্রবণটি একটি বায়বীয় বিশ্লেষণাত্মক নেবুলাইজার দ্বারা শোষণ করা হয় যেটি অ্যারোসোলে রূপান্তরিত হয়। এরপর এটিকে একটি স্প্রে চেম্বারে প্রবেশ করানো হয় যেখানে এটি শিখা গ্যাসের সাথে মিশ্রিত করা হয় এবং এমনভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয় যাতে কেবলমাত্র সূক্ষ্ম অ্যারোসোল ফোঁটা (<১০ মাইক্রোমিটার) শিখায় প্রবেশ করতে পারে। এই নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়া ব্যতিচার কমায়, তবে এর কারণে মাত্র ৫% অ্যারোসোলাইজড দ্রবণ শিখায় পৌঁছাতে পারে।

স্প্রে চেম্বারের উপরে একটি বার্নার হেড থাকে যা পার্শ্বীয়ভাবে লম্বা (সাধারণত ৫-১০ সে.মি) এবং মাত্র কয়েক মি.মি গভীর। বিকিরণ রশ্মিটি তার দীর্ঘতম অক্ষে এই শিখার মধ্য দিয়ে যায় এবং শিখার গ্যাস প্রবাহের হার মুক্ত পরমাণু গুলোর সর্বোচ্চ ঘনত্ব তৈরি করার জন্য সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। বার্নারের উচ্চতাও সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, যাতে বিকিরণ রশ্মি শিখার সর্বোচ্চ পরমাণু মেঘ ঘনত্বের অঞ্চলের মধ্য দিয়ে যায়, ফলে সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতা তৈরি হয়।

একটি শিখার প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছে দ্রাবক পদার্থের ক্ষয় (শুকানো) পর্যায় যেখানে দ্রাবকটি বাষ্পীভূত হয় ও শুষ্ক নমুনার ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র-কণাগুলি থেকে যায়, বাষ্পীকরণ (বায়বীয় পর্যায়ে স্থানান্তর) যেখানে কঠিন কণাগুলি গ্যাসীয় অণুতে রূপান্তরিত হয় ও পরমাণুকরণ যেখানে অণুগুলি মুক্ত পরমাণুতে বিচ্ছিন্ন হয় এবং আয়নীকরণ যেখানে (বিশ্লেষণযোগ্য পরমাণুর আয়নীকরণ বিভব এবং একটি নির্দিষ্ট শিখায় উপলব্ধ শক্তির উপর নির্ভর করে) পরমাণুগুলি আংশিকভাবেও গ্যাসীয় আয়নে রূপান্তরিত হতে পারে।

ক্যালিব্রেশন মান এবং নমুনায় বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের দশা রূপান্তরের মাত্রা ভিন্ন ভিন্ন হলে এর প্রতিটি পর্যায়ে ব্যতিচারের ঝুঁকি থাকে। এক্ষেত্রে আয়নীকরণ অবাঞ্ছিত, কারণ এটি পরিমাপের জন্য উপস্থিত পরমাণুর সংখ্যা কমায় অর্থাৎ সংবেদনশীলতা হ্রাস করে।

শিখা পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি-তে নমুনাটি যখন শোষণ হয় সেই সময় একটি স্থির-অবস্থার সংকেত তৈরি করা হয়। এই কৌশলটি সাধারণত মিলিগ্রাম. লিটার−১ পরিসরে মান নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং কিছু উপাদানের জন্য এটি কয়েক মাইক্রোগ্রাম. লিটার−১ পর্যন্ত বাড়ানো যেতে পারে।

তড়িৎ-তাপীয় পরমাণুকরণ

[সম্পাদনা]
GFAA পদ্ধতির উন্নয়ন
গ্রাফাইট টিউব

১৯৫০ দশকের শেষের দিকে রাশিয়ার সেন্ট পিটার্সবার্গ পলিটেকনিক্যাল ইনস্টিটিউটে বরিস ভি. এল'ভব গ্রাফাইট টিউব অ্যাটোমাইজার ব্যবহার করে ইলেক্ট্রোথার্মাল পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি আবিষ্কার করেন, [৫] এবং জার্মানির ডর্টমুন্ডের ইনস্টিটিউট অফ স্পেকট্রোকেমিস্ট্রি অ্যান্ড অ্যাপ্লাইড স্পেকট্রোস্কোপি -তে হ্যান্স ম্যাসম্যান একই সাথে গবেষণা করেন। [৬]

যদিও বছরের পর বছর ধরে বিভিন্ন ধরণের গ্রাফাইট টিউব ডিজাইন ব্যবহার করা হয়েছে তবে আজকাল এর মাত্রা সাধারণত দৈর্ঘ্যে ২০-২৫ মি.মি এবং ভেতরের ব্যাস ৫-৬ মি.মি ধরা হয়। এই কৌশলের সাহায্যে তরল/দ্রবীভূত কঠিন এবং বায়বীয় নমুনা সরাসরি বিশ্লেষণ করা যেতে পারে। একটি পরিমাপিত আয়তন (সাধারণত ১০-৫০ মাইক্রো.লিটার) অথবা একটি ওজনযুক্ত ভর (সাধারণত প্রায় 1 মিলিগ্রাম ) একটি কঠিন নমুনার গ্রাফাইট টিউবে প্রবেশ করানো হয় এবং একটি তাপমাত্রা প্রোগ্রামের অধীনে রাখা হয়। এখানে সাধারণত নিম্নের ধাপগুলি সংঘটিত হয় যেমন শুকানো - দ্রাবক বাষ্পীভূত হয়, পাইরোলাইসিস - ম্যাট্রিক্স উপাদানগুলির বেশিরভাগ অপসারণ করা হয়, পরমাণুকরণ - বিশ্লেষণকারী উপাদানটি গ্যাসীয় পর্যায়ে ছেড়ে দেওয়া হয়, এবং পরিষ্কারকরণ - গ্রাফাইট টিউবের চূড়ান্ত অবশিষ্টাংশগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় অপসারণ করা হয়। [৭]

গ্রাফাইট টিউবগুলিকে তাদের ওহমিক রোধের মাধ্যমে কম-ভোল্টেজের উচ্চ-কারেন্ট পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করে উত্তপ্ত করা হয়। প্রত্যেক পর্যায়ে তাপমাত্রা খুব নির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয় এবং পৃথক পর্যায়ের মধ্যে তাপমাত্রার পরিবর্তন নমুনা উপাদানগুলিকে পৃথকীকরণকে সহজতর করে। টিউবগুলিকে আড়াআড়ি বা অনুদৈর্ঘ্যভাবে উত্তপ্ত করা যেতে পারে, যেখানে পূর্বের দৈর্ঘ্য গুলোর আরও একই তাপমাত্রায় বন্টনের সুবিধা রয়েছে। বরিস এল'ভবের গবেষণার উপর ভিত্তি করে ওয়াল্টার স্লাভিন কর্তৃক প্রস্তাবিত তথাকথিত স্থিতিশীল তাপমাত্রা প্ল্যাটফর্ম ফার্নেস ধারণাটি ইলেক্ট্রোথার্মাল পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিকে মূলত ব্যতিচার মুক্ত করে। এই ধারণার প্রধান উপাদানগুলি হল গ্রাফাইট টিউবে (এল'ভব প্ল্যাটফর্ম) ঢোকানো গ্রাফাইট প্ল্যাটফর্ম থেকে নমুনার পরমাণুকরণ যা টিউব প্রাচীর থেকে নয়, বরং পরমাণুকরণকে দীর্ঘায়িত করে যতক্ষণ না পরমাণুকরণ যন্ত্রের গ্যাস পর্যায় স্থিতিশীল তাপমাত্রায় পৌঁছায়। বিশ্লেষণযোগ্য উপাদান গুলোর পাইরোলাইসিস তাপমাত্রায় স্থিতিশীল করার জন্য একটি রাসায়নিক সংশোধক ব্যবহার করা যা ম্যাট্রিক্স উপাদানগুলির বেশিরভাগ অপসারণের জন্য যথেষ্ট এবং পরিমাপের জন্য সর্বোচ্চ উচ্চতার শোষণ ব্যবহার না করে ক্ষণস্থায়ী শোষণ সংকেতের সময়কালে শোষণের একীকরণ করা।

ইলেক্ট্রোথার্মাল পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি-তে একটি অস্থায়ী সংকেত উৎপন্ন হয়, যার ক্ষেত্রফল গ্রাফাইট টিউবে প্রবেশ করানো বিশ্লেষকের ভরের ( ঘনত্বের নয়) সরাসরি সমানুপাতিক। এই কৌশলটির সুবিধা হল এটি কঠিন, তরল বা বায়বীয় যেকোনো ধরণের নমুনা সরাসরি বিশ্লেষণ করতে পারে। এটির সংবেদনশীলতা শিখা পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি এর তুলনায় ২-৩ মাত্রার বেশি, যাতে সর্বনিম্ন মাইক্রোগ্রাম.লিটার −১ পরিসরে (২০ মাইক্রোগ্রাম.লিটার আয়তনের একটি সাধারণ নমুনা জন্য) নির্ধারণ করা হয় এবং ন্যানোগ্রাম. গ্রাম −১ পরিসর (১ মিলিগ্রাম ভরের একটি সাধারণ নমুনা জন্য) করা হয়। এটি ব্যতিচার থেকে খুব উচ্চ মাত্রার স্বাধীনতার মাত্রা দেখায়, যার ফলে জটিল ম্যাট্রিক্সে ট্রেস উপাদান নির্ধারণের জন্য ইলেক্ট্রোথার্মাল পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিকে আজকাল সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তি হিসাবে বিবেচনা করা হয়।[তথ্যসূত্র প্রয়োজন]

বিশেষায়িত পরমাণুকরণ কৌশল

[সম্পাদনা]

যদিও শিখা এবং ইলেক্ট্রোথার্মাল বাষ্পীকরণ হল সবচেয়ে পরিচিত পরমাণুকরণ কৌশল তবে বিশেষ ব্যবহারের জন্য আরও বেশ কয়েকটি পরমাণুকরণ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।[৮][৯]

গ্লো-ডিসচার্জ পরমাণুকরণ
[সম্পাদনা]

একটি গ্লো-ডিসচার্জ ডিভাইস একটি বহুমুখী উৎস হিসেবে কাজ করে কারণ এটি একই সাথে নমুনাটি প্রবেশ করাতে এবং পরমাণুতে রূপান্তর করতে পারে। ১ থেকে ১০ টরের মধ্যে নিম্নচাপযুক্ত আর্গন গ্যাসের বায়ুমণ্ডলে গ্লো -ডিসচার্জ ঘটে। এই বায়ুমণ্ডলে একজোড়া ইলেকট্রোড থাকে যা ২৫০ থেকে ১০০০ V এর ডিসি ভোল্টেজ প্রয়োগ করে আর্গন গ্যাসকে ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়ন এবং ইলেকট্রনে ভেঙে দেয়। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে আয়নগুলি নমুনা ধারণকারী ক্যাথোড পৃষ্ঠে ত্বরান্বিত হয় যা নমুনার উপর বর্ষণ করে এবং স্পুটারিং নামে পরিচিত প্রক্রিয়ার মাধ্যমে নিরপেক্ষ নমুনা পরমাণু নির্গমন ঘটায়। এই নিঃসরণ দ্বারা উৎপাদিত পারমাণবিক বাষ্প আয়ন নিম্নশক্তি অবস্থা পরমাণু এবং উত্তেজিত পরমাণুর ভগ্নাংশ দ্বারা গঠিত। যখন উত্তেজিত পরমাণুগুলি তাদের নিম্নশক্তি অবস্থায় ফিরে আসে, তখন একটি কম-তীব্রতার আভা নির্গত হয়, যা থেকে এই কৌশলটির নাম দেওয়া হয়েছে।

গ্লো ডিসচার্জ পরমাণুকরণ নমুনার জন্য প্রয়োজনীয়তা হল যে তারা বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী। ফলস্বরূপ, ধাতু এবং অন্যান্য পরিবাহী নমুনার বিশ্লেষণে পরমাণুকরণ সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। তবে যথাযথ পরিবর্তনের মাধ্যমে এটি তরল নমুনার পাশাপাশি অ-পরিবাহী পদার্থগুলিকেও একটি পরিবাহীর (যেমন গ্রাফাইট) সাথে মিশিয়ে বিশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

হাইড্রাইড অ্যাটোমাইজেশন
[সম্পাদনা]

হাইড্রাইড উৎপাদন কৌশলগুলি নির্দিষ্ট উপাদানগুলির সমাধানের ক্ষেত্রে বিশেষায়িত। এই কৌশলটি গ্যাস ধাপে আর্সেনিক, অ্যান্টিমনি, সেলেনিয়াম, বিসমাথ এবং সীসা ধারণকারী নমুনাগুলিকে একটি অ্যাটোমাইজারে প্রবর্তনের একটি উপায় প্রদান করে। এই উপাদানগুলির সাহায্যে, হাইড্রাইড অ্যাটোমাইজেশন বিকল্প পদ্ধতির তুলনায় সনাক্তকরণের সীমা ১০ থেকে ১০০ গুণ বৃদ্ধি করে। হাইড্রাইড উৎপাদন ঘটে নমুনার একটি এসিড যুক্ত জলীয় দ্রবণ সোডিয়াম বোরোহাইড্রাইডের ১% জলীয় দ্রবণে যোগ করার মাধ্যমে এবং যার পুরোটাই একটি কাচের পাত্রে থাকে। বিক্রিয়ায় উৎপন্ন উদ্বায়ী হাইড্রাইড একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস দ্বারা পরমাণুকরণ চেম্বারে প্রবাহিত হয় যেখানে এটি পচনশীল হয়। এই প্রক্রিয়াটি বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের একটি পরমাণু রূপ তৈরি করে, যা পরে শোষণ বা নির্গমন বর্ণালীমিতি দ্বারা পরিমাপ করা যেতে পারে।

ঠান্ডা-বাষ্প পরমাণুকরণ
[সম্পাদনা]

ঠান্ডা-বাষ্প কৌশল হল একটি পরমাণুকরণ পদ্ধতি যা শুধুমাত্র পারদ নির্ধারণের জন্য সীমাবদ্ধ কারণ এটিই একমাত্র ধাতব উপাদান যার পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় উচ্চ বাষ্পের চাপ থাকে।[তথ্যসূত্র প্রয়োজন]

এজন্য নমুনায় জৈব পারদ যৌগ নির্ধারণ এবং পরিবেশে তাদের ছড়িয়ে যাওয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার রয়েছে। এই পদ্ধতিটি নাইট্রিক এসিড এবং সালফিউরিক এসিড থেকে জারণ প্রক্রিয়া দ্বারা পারদকে Hg 2+ তে রূপান্তর করা শুরু হয়, তারপরে টিন(II) ক্লোরাইড দিয়ে Hg 2+ হ্রাস করা হয়। এরপর পারদকে বিক্রিয়া মিশ্রণের মধ্য দিয়ে নিষ্ক্রিয় গ্যাসের একটি ধারা বুদবুদ করে একটি দীর্ঘ শোষণ নলে ঢোকানো হয়। এই গ্যাসের শোষণ ক্ষমতা ২৫৩.৭ ন্যানোমিটার পরিমাপ করে ঘনত্ব নির্ধারণ করা হয় । এই কৌশলের সনাক্তকরণ সীমা প্রতি বিলিয়ন অংশ এককে হিসাব করা হয় যা এটিকে একটি চমৎকার পারদ সনাক্তকরণ পরমাণুকরণ পদ্ধতি করে তোলে।

বিকিরণ উৎস

[সম্পাদনা]

আমাদের লাইন সোর্স পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি এবং অবিচ্ছিন্ন উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি এর মধ্যে পার্থক্য করতে হবে। অ্যালান ওয়ালশের প্রস্তাবিত ধ্রুপদী রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি পরিমাপের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ বর্ণালী ক্ষমতা বিকিরণ উৎস দ্বারা সরবরাহ করা হয় যা বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের বর্ণালীকে শোষণ রেখার চেয়ে সংকীর্ণ রেখার আকারে নির্গত করে।[১০] ডিউটেরিয়াম ল্যাম্পের মতো অবিচ্ছিন্ন উৎসগুলি শুধুমাত্র পটভূমি সংশোধনের উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। এই কৌশলের সুবিধা হল যে পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি পরিমাপের জন্য শুধুমাত্র একটি মাঝারি-ক্ষমতার মনোক্রোমেটর প্রয়োজন, তবে এর অসুবিধা হল যে সাধারণত প্রতিটি উপাদান নির্ধারণের জন্য একটি পৃথক বাতি প্রয়োজন হয়। বিপরীতে অবিচ্ছিন্ন উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিতে সমস্ত উপাদানের জন্য একটি একক বাতি ব্যবহার করা হয় যা সমগ্র বর্ণালী পরিসরে একটি ধারাবাহিক বর্ণালী নির্গত করে। অবশ্যই এই কৌশলটির জন্য একটি ক্ষমতার মনোক্রোমেটর প্রয়োজন, যা পরে আলোচনা করা হবে।

ফাঁপা ক্যাথোড ল্যাম্প (হাইড্রোক্লোরিক এসিড )

ফাঁপা ক্যাথোড ল্যাম্প

[সম্পাদনা]

রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিতেফাঁপা ক্যাথোড ল্যাম্প হল সবচেয়ে সাধারণ বিকিরণ উৎস।[তথ্যসূত্র প্রয়োজন] কম চাপে আর্গন বা নিয়ন গ্যাস দিয়ে ভরা সিল করা বাতির ভিতরে একটি নলাকার ধাতব ক্যাথোড রয়েছে যাতে নমুনা উপাদান এবং একটি অ্যানোড রয়েছে। অ্যানোড এবং ক্যাথোড জুড়ে একটি উচ্চ ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় যার ফলে সম্পূর্ণ গ্যাসের আয়নীকরণ হয়। গ্যাসীয় আয়নগুলি ক্যাথোডের দিকে ত্বরান্বিত হয় এবং ক্যাথোডের উপর আঘাতের ফলে ক্যাথোড উপাদানটি স্পুটার হয় যা গ্লো-ডিসচার্জে উত্তেজিত হয়ে স্পুটারযুক্ত উপাদানের অর্থাৎ নমুনা উপাদানের বিকিরণ নির্গত করে। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে একক উপাদানের বাতি ব্যবহার করা হয়, যেখানে ক্যাথোডটি মূলত নমুনা উপাদানের যৌগগুলি থেকে চাপ দিয়ে বের করা হয়। ক্যাথোডে চাপা নমুনা উপাদান যৌগগুলির সংমিশ্রণ সহ বহু-উপাদানযুক্ত বাতি পাওয়া যায়। একাধিক উপাদানের বাতিগুলি একক-উপাদানের বাতির তুলনায় কিছুটা কম সংবেদনশীলতা তৈরি করে এবং বর্ণালী ব্যতিচার এড়াতে উপাদানগুলির সংমিশ্রণগুলি সাবধানে নির্বাচন করতে হয়। একাধিক উপাদানের বাতিগুলির বেশিরভাগ মুষ্টিমেয় কিছু উপাদান একত্রিত হয় যেমন ২ - ৮ । পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিতে ১-২টি ফাঁপা ক্যাথোড ল্যাম্প পজিশন থাকতে পারে অথবা স্বয়ংক্রিয় একাধিক উপাদানের বর্ণালীমিতিতে সাধারণত ৮-১২টি ল্যাম্প পজিশন পাওয়া যেতে পারে।

তড়িৎদ্বারবিহীন ডিসচার্জ ল্যাম্প

[সম্পাদনা]

তড়িৎদ্বারবিহীন ডিসচার্জ ল্যাম্প এ একটি কোয়ার্টজ বাল্বে ধাতু বা লবণের আকারে অল্প পরিমাণে বিশ্লেষণযোগ্য উপাদান থাকে এবং কম চাপে একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস সাধারণত আর্গন গ্যাস থাকে। বাল্বটি একটি কয়েলের মধ্যে ঢোকানো হয় যা একটি তড়িৎ চৌম্বকীয় রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষেত্র তৈরি করে যার ফলে বাতিতে একটি নিম্ন-চাপ প্রয়োগকারী কাপল-ডিসচার্জ তৈরি হয়। তবে তড়িৎদ্বারবিহীন ডিসচার্জ ল্যাম্প থেকে নির্গত একটি হাইড্রোক্লোরিক এসিড থেকে নির্গমনের চেয়ে বেশি, এবং লাইনের প্রস্থ সাধারণত সংকীর্ণ হয়, তবে এর জন্য একটি পৃথক বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রয়োজন হয় এবং স্থিতিশীল হতে আরও বেশি সময় লাগতে পারে।

ডিউটেরিয়াম ল্যাম্প

[সম্পাদনা]

পটভূমি সংশোধনের উদ্দেশ্যে রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি-তে ডিউটেরিয়াম হাইড্রোক্লোরিক এসিড এমনকি হাইড্রোজেন হাইড্রোক্লোরিক এসিড এবং ডিউটেরিয়াম ডিসচার্জ ল্যাম্প ব্যবহার করা হয়।[১১] তরঙ্গদৈর্ঘ্য বৃদ্ধির সাথে সাথে এই বাতিগুলি দ্বারা নির্গত বিকিরণের তীব্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, যার ফলে এগুলোকে কেবল ১৯০ ন্যানোমিটার থেকে প্রায় ৩২০ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে ব্যবহার করা যেতে পারে।

জেনন বাতি একটি অবিচ্ছিন্ন বিকিরণ উৎস হিসেবে

আবিচ্ছিন্ন উৎস

[সম্পাদনা]

পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি এর জন্য একটি আবিচ্ছিন্ন বিকিরণ উৎস ব্যবহার করা হয়, তখন একটি উচ্চ-ক্ষমতার মনোক্রোমেটর ব্যবহার করা প্রয়োজন যা পরে আলোচনা করা হবে। উপরন্তু, এটি প্রয়োজন যে বাতিটি ১৯০ ন্যানোমিটার থেকে ৯০০ ন্যানোমিটারের সমগ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি সাধারণ হাইড্রোক্লোরিক এসিড এর চেয়ে কমপক্ষে এক ক্রম বেশি তীব্রতার বিকিরণ নির্গত করা। এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য একটি বিশেষ উচ্চ-চাপ জেনন শর্ট আর্ক ল্যাম্প তৈরি করা হয়েছে, যা হট-স্পট মোডে কাজ করে।

বর্ণালীমিতিক যন্ত্র

[সম্পাদনা]

উপরে যেমন উল্লেখ করা হয়েছে রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি এর জন্য ব্যবহৃত মাঝারি-ক্ষমতার বর্ণালীমিতি এবং অবিচ্ছিন্ন উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি এর জন্য ডিজাইন করা উচ্চ-ক্ষমতার বর্ণালীমিতি মধ্যে পার্থক্য রয়েছে। বর্ণালীমিতিক যন্ত্রে বর্ণালী বাছাই যন্ত্র মনোক্রোমিটার এবং শনাক্তকারী অন্তর্ভুক্ত থাকে।

রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিক যন্ত্রের জন্য

[সম্পাদনা]

এতে পারমাণবিক শোষণ পরিমাপের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ ক্ষমতার বিকিরণ উৎসের সংকীর্ণ রেখা নির্গমন দ্বারা নিশ্চিত করা হয় এবং মনোক্রোমেটরকে কেবল বাতি দ্বারা নির্গত অন্যান্য বিকিরণ থেকে বিশ্লেষণধর্মী রেখাটি সমাধান করতে হয়।[তথ্যসূত্র প্রয়োজন] এটি সাধারণত ০.২ এবং ২ ন্যানোমিটার এর মধ্যে ব্যান্ড পাস দিয়ে সম্পন্ন করা যেতে পারে  অর্থাৎ একটি মাঝারি-ক্ষমতার মনোক্রোমাটার।এটি উপাদান-নির্দিষ্ট করার আরেকটি বৈশিষ্ট্য হল প্রাথমিক বিকিরণের মড্যুলেশন এবং একটি নির্বাচনী বিবর্ধক ব্যবহার যা একই মড্যুলেশন ফ্রিকোয়েন্সিতে সুরক্ষিত যেমনটি ইতিমধ্যে অ্যালান ওয়ালশ দ্বারা অনুমান করা হয়েছে। এইভাবে উদাহরণস্বরূপ অ্যাটোমাইজার দ্বারা নির্গত যেকোনো (অনিয়ন্ত্রিত) বিকিরণ বাদ দেওয়া যেতে পারে যা রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতির জন্য অপরিহার্য। লিট্রোর সরল মনোক্রোমেটর অথবা (আরও ভালো) জারনি-টার্নার ডিজাইন সাধারণত এটি এর জন্য ব্যবহৃত হয়। এতে ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউবগুলি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত শনাক্তকারী, যদিও সলিড স্টেট শনাক্তকারী তাদের উন্নত সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাতের কারণে পছন্দ করা যেতে পারে।

অবিচ্ছিন্ন উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিক যন্ত্র

[সম্পাদনা]

যখন পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি পরিমাপের জন্য একটি অবিচ্ছিন্ন বিকিরণ উৎস ব্যবহার করা হয় তখন একটি উচ্চ-ক্ষমতার মনোক্রোমেটরের সাথে কাজ করা অপরিহার্য। ক্রমাঙ্কন গ্রাফের সংবেদনশীলতা এবং রৈখিকতার ক্ষতি এড়াতে রেজোলিউশনটি একটি পারমাণবিক শোষণ রেখার অর্ধ-প্রস্থের (প্রায় ২ পিকো মিটার) সমান বা তার চেয়ে ভালো হতে হবে। উচ্চ-ক্ষমতায় এটি নিয়ে গবেষণাটি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ও'হেবার এবং হার্নলি দ্বারা অগ্রণী ভূমিকা পালন করেছিল, যারা এই কৌশলের জন্য (এখন পর্যন্ত) একমাত্র যুগপত বহু-উপাদান বর্ণালীমিতিক যন্ত্র তৈরি করেছিল। তবে চূড়ান্ত সাফল্য আসে যখন জার্মানির বার্লিনে বেকার-রসের দলটি সম্পূর্ণরূপে উচ্চ ক্ষমতার অবিচ্ছিন্ন উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিক যন্ত্র ডিজাইন করেন। বেকার-রস এবং ফ্লোরেক কর্তৃক প্রস্তাবিত নকশার উপর ভিত্তি করে, একবিংশ শতাব্দীর শুরুতে অ্যানালিটিক জেনা (জেনা, জার্মানি) দ্বারা এটির জন্য প্রথম বাণিজ্যিক সরঞ্জাম প্রবর্তন করা হয়েছিল। এই বর্ণালীমিতিক যন্ত্রগুলোর উচ্চ ক্ষমতার জন্য একটি প্রিজম প্রি-মনোক্রোমিটার সহ একটি কমপ্যাক্ট ডাবল মনোক্রোমিটার এবং একটি ইচেল গ্রেটিং মনোক্রোমিটার ব্যবহার করে। ২০০ পিক্সেল বিশিষ্ট একটি রৈখিক চার্জ-কাপল্ড ডিভাইস শনাক্তকারী হিসেবে ব্যবহৃত হয়। দ্বিতীয় মনোক্রোমেটরটিতে কোন বহির্গমন স্লিট নেই, তাই বিশ্লেষণযোগ্য উপাদান রেখার উভয় পাশের বর্ণালী পরিবেশ উচ্চ ক্ষমতার দৃশ্যমান হয়। সাধারণত পারমাণবিক শোষণ পরিমাপ করার জন্য মাত্র ৩-৫ পিক্সেল ব্যবহার করা হয়, অন্যান্য পিক্সেলগুলি সংশোধনের উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়। এই সংশোধনগুলির মধ্যে একটি হল ল্যাম্প ফ্লিকার শব্দের জন্য, যা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে না, যার ফলে পরিমাপের শব্দের মাত্রা খুব কম হয়। অন্যান্য সংশোধনগুলি হল পটভূমি শোষণের জন্য যা পরে আলোচনা করা হবে।

পটভূমি শোষণ এবং পটভূমি সংশোধন

[সম্পাদনা]

তুলনামূলকভাবে কম সংখ্যক পারমাণবিক শোষণ রেখা (পারমাণবিক নির্গমন রেখার তুলনায়) এবং তাদের সংকীর্ণ প্রস্থ (কয়েক পিকো মিটার) বর্ণালী উপরিপাতনকে বিরল করে তোলে এমন খুব কম উদাহরণই জানা যায় যে একটি মৌলের শোষণ রেখা অন্য মৌলের সাথে উপরিপাতন হয়েছে।[তথ্যসূত্র প্রয়োজন] তবে আণবিক শোষণ অনেক বিস্তৃত যার ফলে কিছু আণবিক শোষণ ব্যান্ড একটি পারমাণবিক রেখার সাথে উপরিপাতন হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। এই ধরণের শোষণ নমুনার সাথে উপাদানগুলির অবিচ্ছিন্ন অণু বা শিখা গ্যাসের কারণে হতে পারে। আমাদের দ্বি-পরমাণু অণুর বর্ণালীর মধ্যে পার্থক্য করতে হবে যেগুলি একটি স্পষ্ট সূক্ষ্ম গঠন প্রদর্শন করে এবং বৃহত্তর (সাধারণত ত্রি-পরমাণু) অণুগুলির মধ্যে যেগুলি এত সূক্ষ্ম গঠন প্রদর্শন করে না। পটভূমি শোষণের আরেকটি উৎস বিশেষ করে তড়িৎ তাপীয় পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিতে পরমাণুকরণ পর্যায়ে উৎপন্ন কণাগুলিতে প্রাথমিক বিকিরণের বিচ্ছুরণ, যখন পাইরোলাইসিস ধাপে ম্যাট্রিক্স পর্যাপ্ত পরিমাণে অপসারণ করা সম্ভব হয় না।

এই সমস্ত ঘটনা আণবিক শোষণ এবং বিকিরণ বিচ্ছুরণ কৃত্রিমভাবে উচ্চ শোষণ এবং নমুনায় বিশ্লেষণযোগ্য উপাদানের ঘনত্ব বা ভরের জন্য একটি অনুপযুক্ত উচ্চ (ভুল) গণনার কারণ হতে পারে। পটভূমি শোষণ সংশোধনের জন্য বেশ কয়েকটি কৌশল রয়েছে এবং রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতি এবং উচ্চ ক্ষমতার পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতির জন্য সেগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা।

রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিতে পটভূমি সংশোধন কৌশল

[সম্পাদনা]

রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিতে পটভূমি শোষণ শুধুমাত্র যন্ত্রগত কৌশল ব্যবহার করে সংশোধন করা যেতে পারে এবং সেগুলির সবকটি দুটি ক্রমিক পরিমাপের উপর ভিত্তি করে তৈরি:[১২] প্রথমত মোট শোষণ দ্বিতীয়ত শুধুমাত্র পটভূমি শোষণ। দুটি পরিমাপের পার্থক্য মোট পারমাণবিক শোষণ দেয়। এই কারণে বর্ণালীমিতিতে অতিরিক্ত ডিভাইস ব্যবহারের কারণে পটভূমি-সংশোধিত সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত সর্বদা অসংশোধিত সংকেতের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে নিম্নমানের হয়। এটাও উল্লেখ করা উচিত যে রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতিতে দুটি পারমাণবিক রেখার সরাসরি উপরিপাতন (বিরল ক্ষেত্রে) সংশোধন করার কোন উপায় নেই। মূলত এটিতে পটভূমি সংশোধনের জন্য তিনটি কৌশল ব্যবহৃত হয়:

ডিউটেরিয়াম পটভূমি সংশোধন

[সম্পাদনা]

এটি সবচেয়ে প্রাচীন এবং এখনও সর্বাধিক ব্যবহৃত কৌশল বিশেষ করে শিখা পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতির জন্য। এই ক্ষেত্রে বর্ণালীমিতিতে বহির্মুখী স্লিটের সম্পূর্ণ প্রস্থ জুড়ে পটভূমি শোষণ পরিমাপ করার জন্য বিস্তৃত নির্গমন সহ একটি পৃথক উৎস একটি ডিউটেরিয়াম বাতি ব্যবহার করা হয়।।এই পৃথক বাতির ব্যবহার কৌশলটিকে সবচেয়ে কম সঠিক করে তোলে কারণ এটি কোনও কাঠামোগত পটভূমির জন্য সংশোধন করতে পারে না। এটি প্রায় ৩২০ ন্যানোমিটারের উপরে তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যবহার করা যায় না  কারণ ডিউটেরিয়াম বাতির নির্গমন তীব্রতা খুব দুর্বল হয়ে পড়ে। আর্ক ল্যাম্পের তুলনায় ডিউটেরিয়াম হাইড্রোক্লোরিক এসিড ব্যবহার করা ভালো কারণ পূর্ববর্তী ল্যাম্পের চিত্র বিশ্লেষণযোগ্য হাইড্রোক্লোরিক এসিড চিত্রের সাথে আরও ভালোভাবে ফিট করে।

স্মিথ-হিফটজে পটভূমি সংশোধন

[সম্পাদনা]

এই কৌশলটি (উদ্ভাবকদের নামে নামকরণ করা হয়েছে) উচ্চ তড়িৎ প্রয়োগের সময় হাইড্রোক্লোরিক এসিড থেকে নির্গমন রেখাগুলির লাইন-প্রশস্তকরণ এবং স্ব-বিপরীতকরণের উপর ভিত্তি করে তৈরি। মোট শোষণ পরিমাপ করা হয় স্বাভাবিক বাতির কারেন্ট দিয়ে অর্থাৎ একটি সংকীর্ণ নির্গমন রেখা দিয়ে এবং স্ব-বিপরীত রেখার প্রোফাইল সহ একটি উচ্চ-তড়িৎ হার প্রয়োগের পরে পটভূমি শোষণ, যার মূল তরঙ্গদৈর্ঘ্য খুব কম নির্গমন হয় তবে বিশ্লেষণযোগ্য রেখার উভয় পাশে শক্তিশালী নির্গমন থাকে। এই কৌশলের সুবিধা হলো শুধুমাত্র একটি বিকিরণ উৎস ব্যবহার করা হয়, অসুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চ-তড়িৎ হার বাতির জীবনকাল কমিয়ে দেয় এবং এই কৌশলটি শুধুমাত্র তুলনামূলকভাবে উদ্বায়ী উপাদানগুলির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, কারণ কেবলমাত্র সেগুলিই সংবেদনশীলতার ক্ষতি এড়াতে পর্যাপ্ত স্ব-বিপরীততা প্রদর্শন করে। আরেকটি সমস্যা হল পটভূমি মোট শোষণের সমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পরিমাপ করা হয় না, যার ফলে কাঠামোগত পটভূমি সংশোধনের জন্য এই কৌশলটি অনুপযুক্ত হয়ে পড়ে।

জিম্যান-ইফেক্ট পটভূমি সংশোধন

[সম্পাদনা]

অ্যাটোমাইজারে (গ্রাফাইট ফার্নেস) একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয় যাতে শোষণ রেখাটি তিনটি উপাদানে বিভক্ত হয় π (পাই)উপাদান যা মূল শোষণ রেখার মতো একই অবস্থানে থাকে এবং দুটি σ (সিগমা) উপাদান যা যথাক্রমে উচ্চতর এবং নিম্নতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে স্থানান্তরিত হয়।[তথ্যসূত্র প্রয়োজন] চৌম্বক ক্ষেত্র চালু থাকা অবস্থায় চৌম্বক ক্ষেত্র এবং পটভূমি শোষণ ছাড়াই মোট শোষণ পরিমাপ করা হয়। এই ক্ষেত্রে π (পাই) উপাদানটি অপসারণ করতে হয় একটি পোলারাইজার ব্যবহার করে এবং σ (সিগমা) উপাদানগুলি বাতির নির্গমন প্রোফাইলের সাথে উপরিপাতন করে না, যাতে শুধুমাত্র পটভূমি শোষণ পরিমাপ করা যায়। এই কৌশলের সুবিধা হলো এটি একই বাতির একই নির্গমন প্রোফাইল ব্যবহার করে মোট এবং পটভূমি শোষণ পরিমাপ করা যায়, যাতে সূক্ষ্ম কাঠামোর পটভূমি সহ যেকোনো ধরণের পটভূমি সঠিকভাবে সংশোধন করা যায়, যদি না পটভূমির জন্য দায়ী অণুটি চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং পোলারাইজার হিসেবে এটি ব্যবহার করলে সংকেত থেকে শব্দের অনুপাত হ্রাস পায়। তবে অসুবিধাগুলি হল বর্ণালীমিতিক যন্ত্রে জটিল এবং শোষণ রেখাকে বিভক্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তিশালী চুম্বক চালানোর জন্য প্রয়োজন বিদ্যুৎ সরবরাহ।

এতে পটভূমি সংশোধন গাণিতিকভাবে সফ্টওয়্যারে শনাক্তকারী পিক্সেল থেকে প্রাপ্ত তথ্য ব্যবহার করে করা হয় যা পারমাণবিক শোষণ পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয় না। অতএব রেখা উৎস পারমাণবিক শোষণ বর্ণালীমিতির বিপরীতে পটভূমি সংশোধনের জন্য কোনও অতিরিক্ত উপাদানের প্রয়োজন হয় না।

সংশোধন পিক্সেল ব্যবহার করে পটভূমি সংশোধন

[সম্পাদনা]

ইতিমধ্যেই উল্লেখ করা হয়েছে যে HR-CS-এ AAS ল্যাম্পের ফ্লিকার নয়েজ সংশোধন পিক্সেল ব্যবহার করে দূর করা হয়। প্রকৃতপক্ষে, সংশোধনের জন্য নির্বাচিত সমস্ত পিক্সেলগুলিতে একই পরিমাণে বিকিরণের তীব্রতার যে কোনও বৃদ্ধি বা হ্রাস পরিলক্ষিত হয় তা সংশোধন অ্যালগরিদম দ্বারা নির্মূল করা হয়। এর মধ্যে স্পষ্টতই বিকিরণ বিচ্ছুরণ বা আণবিক শোষণের কারণে পরিমাপিত তীব্রতার হ্রাসও অন্তর্ভুক্ত, যা একইভাবে সংশোধন করা হয়। যেহেতু মোট এবং পটভূমি শোষণের পরিমাপ এবং পরবর্তীটির সংশোধন সম্পূর্ণরূপে একই সাথে করা হয় (LS AAS এর বিপরীতে), পটভূমি শোষণের দ্রুততম পরিবর্তনগুলিও, যেমনটি ET AAS তে লক্ষ্য করা যায়, কোনও সমস্যা সৃষ্টি করে না। এছাড়াও, পটভূমি সংশোধন এবং ল্যাম্পের শব্দ দূর করার জন্য একই অ্যালগরিদম ব্যবহার করা হয়, তাই পটভূমি সংশোধন করা সংকেতগুলি অসংশোধিত সংকেতগুলির তুলনায় অনেক ভালো সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত দেখায়, যা LS AAS এর বিপরীতেও।

লঘিষ্ঠ বর্গপদ্ধতি ব্যবহার করে ব্যাকগ্রাউন্ড সংশোধন

[সম্পাদনা]

উপরের কৌশলটি সূক্ষ্ম গঠনের ব্যাকগ্রাউন্ড সংশোধন করতে পারে না, কারণ এই ক্ষেত্রে সংশোধন পিক্সেলগুলোর প্রতিটিতে শোষণমাত্রা ভিন্ন হবে। তবে, HR-CS AAS এই সমস্যার সমাধান হিসেবে ব্যাকগ্রাউন্ডের জন্য দায়ী অণু(গুলো)-এর সংশোধন স্পেকট্রা পরিমাপের সুযোগ দেয় এবং সেগুলো কম্পিউটারে সংরক্ষণ করে।

পরবর্তীতে, এই সংশোধন স্পেকট্রাগুলো একটি উপযুক্ত গুণনীয়কের মাধ্যমে নমুনার স্পেকট্রার সাথে মিলিয়ে নেওয়া হয় এবং লঘিষ্ঠ বর্গপদ্ধতি ব্যবহার করে প্রতিটি পিক্সেল এবং প্রতিটি স্পেকট্রা থেকে পৃথকভাবে বাদ দেওয়া হয়।

এটি শুনতে জটিল মনে হতে পারে, তবে বাস্তবে AAS-এ ব্যবহৃত অ্যাটোমাইজারের তাপমাত্রায় অস্তিত্বশীল দ্বিপারমাণবিক অণুর সংখ্যা খুবই সীমিত। এছাড়া, পুরো সংশোধন প্রক্রিয়াটি কম্পিউটার স্বয়ংক্রিয়ভাবে কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই সম্পন্ন করে ফেলে।

এই একই অ্যালগরিদম দুটি পারমাণবিক শোষণ রেখার সরাসরি ওভারল্যাপ সংশোধন করতেও ব্যবহার করা যায়। ফলে HR-CS AAS হলো একমাত্র AAS প্রযুক্তি, যা এই ধরনের স্পেকট্রাল প্রতিবন্ধকতা সংশোধন করতে সক্ষম।

আরো দেখুন

[সম্পাদনা]

তথ্যসূত্র

[সম্পাদনা]
  1. ↑ "TAS-990 Atomic Absorption Spectrophotometer-纳米材料工程研究中心"। ercn.henu.edu.cn। সংগ্রহের তারিখ ১২ অক্টোবর ২০২২।
  2. ↑ "Robert Bunsen and Gustav Kirchhoff"। Science History Institute। সংগ্রহের তারিখ ২০ মার্চ ২০১৮।
  3. ↑ McCarthy, G.J.। "Walsh, Alan - Biographical entry"। Encyclopedia of Australian Science। সংগ্রহের তারিখ ২২ মে ২০১২।
  4. 1 2 Koirtyohann, S. R. (১৯৯১)। "A History of Atomic Absorption Spectrometry": ১০২৪A – ১০৩১A। ডিওআই:10.1021/ac00021a716। আইএসএসএন 0003-2700। {{সাময়িকী উদ্ধৃতি}}: উদ্ধৃতি journal এর জন্য |journal= প্রয়োজন (সাহায্য)
  5. ↑ L'vov, Boris (১৯৯০)। "Recent advances in absolute analysis by graphite furnace atomic absorption spectrometry": ৬৩৩–৬৫৫। ডিওআই:10.1016/0584-8547(90)80046-L। {{সাময়িকী উদ্ধৃতি}}: উদ্ধৃতি journal এর জন্য |journal= প্রয়োজন (সাহায্য)
  6. ↑ "Analytical Methods for Graphite Tube Atomizers" (পিডিএফ)। agilent.com। Agilent Technologies। ৯ অক্টোবর ২০২২ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভকৃত (পিডিএফ)।
  7. ↑ "Atomic Spectroscopy - GF-AAS"। sites.chem.utoronto.ca। সংগ্রহের তারিখ ৮ মার্চ ২০২১।
  8. ↑ Harvey, David (২৫ মে ২০১৬)। "Atomic Absorption Spectroscopy"। chem.libretexts.org। ৬ অক্টোবর ২০১৭ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভকৃত। সংগ্রহের তারিখ ৬ অক্টোবর ২০১৭।
  9. ↑ "Sample Atomization – Atomic Absorption Spectroscopy Learning Module"। blogs.maryville.edu (মার্কিন ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ২ নভেম্বর ২০১৭।
  10. ↑ Walsh, Alan; Becker-Ross, Helmut (১৯ জানুয়ারি ২০০৬)। High-Resolution Continuum Source AAS। Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA। পৃ. ২। আইএসবিএন ৯৭৮৩৫২৭৩০৭৩৬৪।
  11. ↑ Rakshit, Amitava। "Basics of Laboratory Safety: Common laboratory rules and regulations"। The International Association for Ecology। Intecol। ২৭ সেপ্টেম্বর ২০১৬ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভকৃত। সংগ্রহের তারিখ ২৬ সেপ্টেম্বর ২০১৬।
  12. ↑ Preedy, Victor R. (১৭ এপ্রিল ২০১৫)। Fluorine: Chemistry, Analysis, Function and Effects (ইংরেজি ভাষায়)। Royal Society of Chemistry। আইএসবিএন ৯৭৮১৭৮২৬২৪৯২৯।

পূর্ববর্তী পাঠ

[সম্পাদনা]
  • B. Welz, M. Sperling (1999), Atomic Absorption Spectrometry, Wiley-VCH, Weinheim, Germany, আইএসবিএন ৩-৫২৭-২৮৫৭১-৭.
  • A. Walsh (1955), The application of atomic absorption spectra to chemical analysis, Spectrochim. Acta 7: 108–117.
  • J.A.C. Broekaert (1998), Analytical Atomic Spectrometry with Flames and Plasmas, 3rd Edition, Wiley-VCH, Weinheim, Germany.
  • B.V. L’vov (1984), Twenty-five years of furnace atomic absorption spectroscopy, Spectrochim. Acta Part B, 39: 149–157.
  • B.V. L’vov (2005), Fifty years of atomic absorption spectrometry; J. Anal. Chem., 60: 382–392.
  • H. Massmann (1968), Vergleich von Atomabsorption und Atomfluoreszenz in der Graphitküvette, Spectrochim. Acta Part B, 23: 215–226.
  • W. Slavin, D.C. Manning, G.R. Carnrick (1981), The stabilized temperature platform furnace, At. Spectrosc. 2: 137–145.
  • B. Welz, H. Becker-Ross, S. Florek, U. Heitmann (2005), High-resolution Continuum Source AAS, Wiley-VCH, Weinheim, Germany, আইএসবিএন ৩-৫২৭-৩০৭৩৬-২.
  • H. Becker-Ross, S. Florek, U. Heitmann, R. Weisse (1996), Influence of the spectral bandwidth of the spectrometer on the sensitivity using continuum source AAS, Fresenius J. Anal. Chem. 355: 300–303.
  • J.M. Harnly (1986), Multi element atomic absorption with a continuum source, Anal. Chem. 58: 933A-943A.
  • Skoog, Douglas (2007). Principles of Instrumental Analysis (6th ed.). Canada: Thomson Brooks/Cole. আইএসবিএন ০-৪৯৫-০১২০১-৭.

বহিঃসংযোগ

[সম্পাদনা]
'https://bn.wikipedia.org/w/index.php?title=পারমাণবিক_শোষণ_বর্ণালীমিতি&oldid=8069161' থেকে আনীত