Metoda emisji atomowej spektralnej analizy pozwala wyznaczać chemiczny skład substancji po spektrach promieniowania. Analizowany materiał rozdrabniana pod wpływem źródła wzbudzenia (łuku elektrycznego lub płomienia, iskry, plazmy). Na krótki czas ( 10-7sek) elektrony atomów czy jonów substancji, co wyparowało, przechodzą na bardziej wysokie energetyczne poziomy i powracają do odpornego niepodnieconego stanu. Przy czym odbywa się wydzielanie energii pod postacią promieniowania z pewną długością fali, charakterystycznej temu energetycznemu przejściu.
Rezultatem jest seria linii spektralnych, właściwych pewnemu chemicznemu elementu, która może być zarejestrowana za pomocą optycznych przyrządów. Długość fali promieniowania rejestrowanego w atomowej analizie znajduje się w zasięgach od 150 do 800 nm.
sposobu rejestracji są wyróżniane:
- wzrokowa analiza spektralna (stiloskopirovanie, widzialnym spektrum 400-760 nm);
- sposób spektrograficzne (rejestracja spektrów atomowych na płycie fotograficznej);
- metoda spektrometrii (instrumenty z fotoelektrycznego zapisu spektra).
Intensywność spektralnej linii jest proporcjonalna ilości promieniujących atomów. Empirycznie formuła zależności intensywności spektralnej linii od koncentracji elementu w próbie była ustalona w 1930 roku przez В. Łomakin:
I=a*C b (formuła Łomakina – Szajbę).
Tutaj I - intensywność linii spektralnej, C - koncentracja elementu w próbie. Wariacyjne parametry a i b będą różne dla różnych warunków wzbudzenia spektrum, warunków atomizacji i koncentracji elementów. Na wąskim diapazonie mierzonych koncentracji możemy uważać ich za stałe w takim razie zależność lg I - lg C będzie liniową. W praktyce dla wyznaczenia koncentracji wykorzystują analityczną parę linii : razem z linią elementu wybierają linię porównania (z reguły linię podstawy z potencjałem podniecenia, bliskim czy równym potencjałowi analitycznej linii) i budują grafik we współrzędnych: logarytmem intensywności względnej - logarytm koncentracji lg (I an / I sr) – lgC.
Korzystając znaną zależnością, zbudowaną po trzech i więcej etalonów, znajdują koncentrację niewiadomego elementu.
Dla analizy ekspresowej korzystają jednym etalonem czy standardowym wzorcem ze znanymi koncentracjami, po którym korygują dryf grafika (metoda kontrolnego etalonu).
Optyczne schematy aparatury dla atomowej analizy emisijnej są bardzo rozmaite. Schemat zagospodarowania spektrometra z fotopowielaczem demonstruje założenia ramowe kształtowania i rejestracji atomowych spektrów:
Technika współczesnej atomowej analizy spektralnej stali i spławów najczęściej wykorzystuje ultrafioletową część spektrum. Jak środki rejestracji wykorzystują się CCD matrycy (Charge - Coupled Device).
Pełniej z metodyką i techniką analizy spektralnej można zapoznać się w następnych księgach:
- Свентицкий Н.С., Визуальные методы эмиссионного спектрального анализа, М., 1961.
- Сухенко К.А., Спектральный анализ сталей и сплавов. Оборонгиз, 1954.
- Зайдель А.Н., Основы спектрального анализа, М., 1965.
- Ротман А.Е. Воробейчик В.М., Справочная книга по эмиссионному спектральному анализу, М, 1981.
- Дробышев А.И., Основы атомного спектрального анализа, СПб.,1997.