Die Flammenemissionsspektroskopie ist eine chemische Analysetechnik, die auf der Untersuchung der emittierten Energie beruht, wenn angeregte Atome in einen Grundzustand zurückkehren. Atome, die mit verschiedenen Elementen assoziiert sind, haben ihre eigenen charakteristischen spektralen Signaturen, die mit einem hochempfindlichen Detektor identifiziert werden können. Diese Methode der Materialanalyse ist destruktiv, kann aber wichtige Informationen über die Bestandteile einer unbekannten Probe einer Verbindung oder Lösung liefern.
Der erste Schritt ist die Aerosolisierung der Probe. Dazu kann ein feiner Sprühnebel des Probenmaterials durch eine Flamme gepumpt werden, wo die Wärme die Atome anregt und sie in den Grundzustand zurückfallen lässt. Dies verursacht einen Energieverlust und eine charakteristische Energieabgabe. Ein Detektor registriert die Wellenlängen des emittierten Lichts und zeichnet sie zum Nutzen des Bedieners auf. Diese Informationen können ausgedruckt und digital in einer Datei gespeichert werden.
Einige Verbindungen haben sehr charakteristische Signaturen, die bei der Flammenemissionsspektroskopie mit bloßem Auge sichtbar sein können, insbesondere wenn die Probe groß ist. Anstelle der Aerosolisierung erfordern einige Testmethoden, dass der Techniker eine kleine Probe in einen Halter legt, der in die Flamme platziert werden kann, was eine sehr deutliche Emission erzeugt. Kupfer beispielsweise brennt hellgrün bis blau, je nachdem welche Verunreinigungen vorhanden sind. Chemieprofessoren können solche erkennbaren Verbindungen bei Demonstrationen im Klassenzimmer verwenden, um den Studenten die Funktionsweise des Prozesses zu zeigen und die unterschiedlichen spektralen Emissionen verschiedener Elemente zu veranschaulichen.
Unterschiede zwischen anderen Verbindungen können subtiler sein, insbesondere wenn mehrere Elemente in einer Probe vorhanden sind. Das Verfahren der Flammenemissionsspektroskopie vergrößert die Emission und ermöglicht es dem Bediener, sie in Ruhe zu überprüfen, um sie mit bekannten Proben abzugleichen. Menschen können nach bestimmten Lichtbändern suchen, die verräterische Anzeichen für das Vorhandensein bestimmter Elemente sein können. Automatisierte Computersysteme können diesen Abgleich auch selbst durchführen und dem Benutzer eine Liste wahrscheinlicher Kandidaten zurückgeben.
Es stehen Diagramme der Ergebnisse der Flammenemissionsspektroskopie zum Vergleich mit zu analysierenden Proben zur Verfügung. Diese können auch zur Gerätekalibrierung verwendet werden. Zur Kalibrierung nimmt der Techniker eine bekannte Probe und unterzieht sie dem Prozess, wobei das Endergebnis mit dem Diagramm verglichen wird. Stimmen die Emissionen nicht überein, stimmt möglicherweise etwas mit der Ausrüstung nicht. Die Ausrüstung muss möglicherweise gewartet, gereinigt oder andere Arbeiten ausgeführt werden, um ordnungsgemäß zu funktionieren und dem Benutzer gültige Ergebnisse zu liefern.