فوتومتری شعله فوتوالکتریک، یک شاخه از طیف سنجی اتمی است که برای تجزیه و تحلیل مواد شیمیایی غیرآلی به منظور تعیین غلظت یون­های فلزات خاصی از قبیل سدیم، پتاسیم، لیتیوم، کلسیم، سزیم و … استفاده می­شود. در فلیم فوتومتری گونه­ها (یون های فلزی) که در طیف استفاده می­شوند در فرم اتم­ها هستند. اساس کار دستگاه این است که فلزات قلیایی(گروه ۱ جدول تناوبی مندلیف) و فلزات قلیایی خاکی(گروه ۲ جدول تناوبی مندلیف) به دلیل انرژی حرارتی اعمال شده شکسته می­شوند. به دلیل این تحریک حرارتی، برخی از اتم ها به سطح انرژی بالاتر که پایدار نیستند می­روند. جذب نور به علت تحریک الکترونی می تواند با استفاده از تکنیک­های جذب مستقیم اندازه­گیری شود. از دست دادن انرژی اتم­های برانگیخته موجب می­شود که اتم­ها به سطح انرژی اولیه بازگردند و این کار با انتشار نور همراه است که در محدوده نور مرئی قابل مشاهده است. جذب نور با استفاده از تکنیک­های مستقیم جذب اندازه گیری می­شود. طول موج منتشر شده برای هر عنصر، مخصوص به خود می­باشد.

• اتصال صحیح دستگاه به سیستم برق
• اتصال صحیح دستگاه به سیستم گاز و تنظیم کردن میزان گاز برای روشن شدن شعله
• اتصال صحیح کمپرسور برای تهیه هوای فشرده (باید هوای فشرده خاصی به هنگام استفاده از دستگاه تنظیم نمود).
• روشن کردن شعله
• روشن کردن سیستم کمپرسور برای ورود هوای فشرده به دستگاه
• باز کردن سیستم گاز
• پس از آنکه گاز به شمع رسید برای تشکیل شعله، شاسی جرقه زن فشار داده می شود تا شعله ایجاد و تثبیت شود بعد از مراحل گفته شده میزان شعله تنظیم می شود (مشخصات شعله: آبی روشن و به شکل کله قند).
• بعد از تثبیت شعله با تغییر دادن کلید سلکتوری پنج وضعیتی لیتیم، سدیم، پتاسیم، باریم و کلسیم کلید را بر روی یکی از پنج فاکتور مربوط قرار داده و استاندارد مورد نظر دستگاه را از راه نیدل(سوزن اتومایزر) به دستگاه می­دهیم و رنگ شعله تغییر می­کند. سپس دتکتوری که در پشت فیلتر نوری دستگاه قرار دارد میزان جریان عبوری را  حس می­کند و آن را به مدار دستگاه داده و توسط پردازنده پردازش می­شود. سپس از تحلیل­های مداری جواب نهایی روی نمایشگر (LCD)دستگاه نمایش داده می­شود. حال اگر میزان استاندارد نمایش داده شده روی نمایشگر با میزان استانداردی که روی شیشه مواد استاندارد حک شده یکسان باشد یعنی دستگاه نقص فنی ندارد و کالیبره است. بعد از آن مجاز هستیم که نمونه را به دستگاه بدهیم و جواب نهایی را از دستگاه دریافت کنیم.

نمونه مورد نظر را در ظرف نمونه قرار می­دهیم سپس سوزن وارد نمونه می­شود. حال خلاء ایجاد شده در اتومایزر باعث کشیده شدن مواد از نمونه می­شود. حال مواد کشیده شده همراه با هوای فشرده وارد میکسر می­شود. سپس مواد و هوای فشرده با هم به طرف بالای شعله مکش شده و باعث تغییر رنگ شعله می شوند (رنگ شعله بنفش، سبز، قرمز، یاسی یا نارنجی است). تغییر رنگ می تواند الکترولیت وارد شده به دستگاه را شناسایی کند.

از اجزای اصلی دستگاه می توان به دتکتور(شناساگر) و فیلتر نوری اشاره کرد که دتکتور به عنوان سنسوری است که با برخورد نور به آن جریانی در فلیم ایجاد می­شود. میزان جریان فرستاده شده به دستگاه برای PLC و پردازنده دستگاه اهمیت اساسی دارد.

محلول ppm 1000 استاندارد باید mg1000  از جزء در  ml1000  محلول نمک آن جزء باشد. بنابراین  ml250 محلول استاندارد باید معادل: ۲۵۰×Mw. of salt×Atomic wt. of element میلی گرم از نمک باشد.

ویژِگی ها عناصر

سدیم

مقدار NaCl  مشخص شده در جدول که ۶۳۵ میلی گرم است را به طور دقیق اندازه گیری کرده و سپس در مقدار دقیقا ۲۵۰ میلی لیتر آب دو بار تقطیر حل کرده تا محلول ۲۵۰ میلی لیتر محلول ppm1000 سدیم کلرید تهیه شود. حال می توان محلول را به نسبت ۱:۱۰۰ رقیق کرد تا غلظت ppm10 را بدست آورد.

پتاسیم

مقدار KCl مشخص شده در جدول که ۴۷۷ میلی گرم است را به طور دقیق اندازه گیری کرده و سپس در مقدار دقیقا ۲۵۰ میلی لیتر آب دو بار تقطیر حل کرده تا محلول ۲۵۰ میلی لیتر محلول ppm1000 پتاسیم کلرید تهیه شود. حال می توان محلول را به نسبت ۱:۱۰۰ رقیق کرد تا غلظت ppm10 را بدست آورد.

کلسیم

مقدار CaCO₃ مشخص شده در جدول که ۶۲۴ میلی گرم است را به طور دقیق اندازه گیری کرده و سپس در مقدار بسیار کمی از HCl حل کنید و به حجم ۲۵۰ میلی لیتر آب دو بار تقطیر برسانید تا محلول ۲۵۰ میلی لیتر محلول ppm1000 پتاسیم کلرید تهیه شود. حال می توان محلول را به نسبت ۱:۱۰ رقیق کرد تا غلظت ppm100 را بدست آورد.

لیتیم

مقدار Li₂CO₃ مشخص شده در جدول که ۱۳۳۱ میلی گرم است را به طور دقیق اندازه گیری کرده و سپس در مقدار بسیار کمی از HCl حل کنید و به حجم ۲۵۰ میلی لیتر آب دو بار تقطیر برسانید تا محلول ۲۵۰ میلی لیتر محلول ppm1000 پتاسیم کلرید تهیه شود. حال می توان محلول را به نسبت ۱:۱۰ رقیق کرد تا غلظت ppm100 را بدست آورد.

باریم

مقدار BaCO₃ مشخص شده در جدول که ۳۵۹ میلی گرم است را به طور دقیق اندازه گیری کرده و سپس در مقدار بسیار کمی از HCl حل کنید و به حجم ۲۵۰ میلی لیتر آب دو بار تقطیر برسانید تا محلول ۲۵۰ میلی لیتر محلول ppm1000 پتاسیم کلرید تهیه شود. حال می توان محلول را به نسبت ۱:۱۰ رقیق کرد تا غلظت ppm100 را بدست آورد.

• هوای فشرده به دستگاه نرسد.
• گاز افت کرده و میزان واقعی آن به دستگاه نرسد.
• شعله تنظیم نباشد(آبی سوز نباشد و/یا ارتفاع آن بالا باشد).
• مواد نمونه و هوای فشرده به روی شعله کشیده نشود.
• شعله به مدار حس نشود.
• نمایشگر فاکتور مربوطه را نمایش ندهد.
• فیلترهای نوری تار شده و نور استاندارد به دتکتور یا سنسور نوری نرسد.
• مواد توسط سوزن اتومایزر کشیده نشود.
• جرقه­زن دستگاه برای تولید شعله، جرقه نزند.
• شعله تثبیت نشود.
• کلید سلکتوری پنج وضعیتی( لیتیم، سدیم، پتاسیم، باریم، کلسیم)کار خود را به درستی انجام ندهد.
• دستگاه کالیبره نشود.