تعد طرق تحليل العناصر النزرة أدوات أساسية في مختلف المجالات العلمية، بما في ذلك المراقبة البيئية والدراسات الجيولوجية وتحقيقات الطب الشرعي والعمليات الصناعية. تمكّن هذه الطرق من اكتشاف وتقدير التركيزات الدقيقة للعناصر الموجودة في العينات ، غالبًا في نطاق الأجزاء لكل مليون (جزء في المليون) أو حتى الأجزاء لكل مليار (جزء في البليون).
طرق تحليل العناصر النادرة
أحد الأساليب الشائعة لتحليل العناصر النزرة هو مطيافية الامتصاص الذري (AAS). يعتمد نظام AAS على مبدأ امتصاص الذرات للضوء في العينة. يتم تفتيت العينة ثم تعريضها لطول موجي معين من الضوء يتوافق مع خصائص امتصاص عنصر الاهتمام. يتم قياس كمية الضوء الممتص ، مما يوفر معلومات حول تركيز العنصر في العينة.
هناك طريقة أخرى مستخدمة على نطاق واسع وهي مطياف كتلة البلازما المقترنة بالحث (ICP-MS). تجمع هذه التقنية بين استخدام البلازما المقترنة بالحث ، والتي تعمل على تفتيت العينة ، مع مقياس الطيف الكتلي ، الذي يقيس نسبة الكتلة إلى الشحن للأيونات. يوفر ICP-MS حساسية ممتازة ويمكنه تحليل عناصر متعددة في وقت واحد ، مما يجعله أداة متعددة الاستخدامات وقوية في تحليل عنصر التتبع.
يعد التألق بالأشعة السينية (XRF) تقنية أخرى ذات قيمة. يتضمن تشعيع العينة بالأشعة السينية ، مما يتسبب في انبعاث أشعة سينية الفلورسنت المميزة من العناصر الموجودة. من خلال قياس كثافة وطاقة هذه الأشعة السينية ، يمكن تحديد تركيز العناصر النزرة. XRF غير مدمر ويسمح بتحليل العينات الصلبة والسائلة والمساحيق.
تشمل الطرق الأخرى المستخدمة لتحليل العناصر النزرة قياس طيف الانبعاث البصري للبلازما المقترن بالحث (ICP-OES) ، وتحليل التنشيط النيوتروني (NAA) ، والتحليل الطيفي للامتصاص الذري لفرن الجرافيت (GFAAS). كل طريقة لها مزاياها وقيودها ويعتمد الاختيار على عوامل مثل عناصر الاهتمام وحدود الاكتشاف المطلوبة وعينة المصفوفة.
ركزت التطورات الحديثة في تحليل العناصر النزرة على تحسين الحساسية وتقليل وقت تحضير العينة وتوسيع نطاق العناصر القابلة للاكتشاف. تسمح تقنيات مثل الاستئصال بالليزر المقترن بالحث قياس الطيف الكتلي للبلازما (LA-ICP-MS) بالتحليل المباشر للعينات الصلبة ، مما يلغي الحاجة إلى تحضير عينة معقدة.
في الختام تلعب طرق تحليل العناصر النزرة دورًا مهمًا في مختلف التخصصات العلمية. أنها تمكن من الكشف عن العناصر النزرة وتقديرها بحساسية ودقة عالية. مع استمرار تقدم التكنولوجيا ستصبح هذه الأساليب أكثر قيمة في معالجة المخاوف البيئية ، وفهم العمليات الجيولوجية ، وضمان جودة وسلامة المنتجات الصناعية.
