Spectroscopie atomique: effets de la température

Rappelez-vous que l’atomisation, ou la décomposition d’échantillons liquides en atomes en phase gazeuse, est cruciale en spectroscopie atomique.

L’efficacité de l’atomisation augmente avec la température. De plus, la température affecte la proportion d’atomes dans des états excités ou ionisés, ce qui a un impact sur l’intensité du signal.

L’ampleur de l’effet de la température est estimée à partir de l’expression de Maxwell-Boltzmann, décrivant les populations relatives du sol et des états excités à l’équilibre thermique.

À 2500 K, près de 0,017 % des atomes de sodium sont excités. Avec une augmentation de 100 K de la température, la population relative à l’état excité augmente de 45 % mais diminue de manière négligeable la population à l’état fondamental.

Étant donné que le processus de relaxation à l’état excité provoque l’émission de lumière, le contrôle de la température est essentiel en AES pour une intensité d’émission constante.

En revanche, les intensités de l’AAS et de l’AFS dépendent des populations de l’état fondamental.

Cependant, les changements de température affectent la population totale dans son ensemble, et une température élevée provoque des interférences d’ionisation, qui affectent toutes deux l’intensité spectrale.

De plus, toutes les spectroscopies atomiques à haute température montrent un effet Doppler plus prononcé, avec un élargissement des raies spectrales et une réduction de la hauteur des pics.