El principio de funcionamiento del fotómetro de llama es sencillo. Bajo el análisis, el fluido se rocía con una llama no brillante en forma de niebla fina, que se torna coloreada según las emisiones características de los elementos, por ejemplo, sodio (Na) 589 nm, potasio (K) 768 nm, Calcio ( Ca) 622 nm, y litio (Li) 671 nm.
Un fotodetector que ve la llama a través de un filtro óptico de banda especialmente estrecha que sólo pasa por la longitud de onda centrada en la emisión característica del elemento escogido observa la llama. La salida del fotodetector se alimenta a módulos electrónicos que ofrecen lecturas digitales de la concentración del elemento preferido.
El sistema debe estandarizarse con las concentraciones conocidas de la solución para los elementos de interés, antes de analizar la muestra de fluido desconocida. En una configuración de medida, con la ayuda de un compresor, se proporciona aire comprimido a un atomizador, debido a una corriente de aire en la punta de un atomizador, en la cámara de mezcla se aspira la solución de muestra y entra en la cámara de mezcla. A presión controlada, también se utiliza gas de petróleo líquido (GLP) en la cámara de mezcla, aquí la muestra atomizada y el gas viajan al quemador y se enciende.
La luz de la llama se emite y está compuesta por las lentes ópticas y enviada a través de un filtro seleccionado en el detector del fotómetro de llama. La salida del detector procesada electrónicamente y los resultados de la solución de muestra se muestran correctamente.
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