Geschiedenis

De moderne atoomspectrometrie begon in Nederland in de vijftiger jaren met de aankoop van een meerkanaals-vonkspectrometer bij Hoogovens door van Tongeren en de formulering van de fysische grondslagen van de gelijkstroomboog door Boumans aan de Universiteit van Amsterdam. Al snel volgde de oprichting van de Werkgroep Atoomspectrometrie in 1962 door Boumans, Waasdorp (Hoogovens) en De Vries, die bij Philips de basis legde voor de röntgenfluorescentie waarin het bedrijf zich een positie als marktleider verwierf die tot op de dag van vandaag voortduurt, al is de productie inmiddels in andere handen overgegaan.

Boumans’ leerling de Galan maakte in Amerika kennis met de in 1955 door de Australiër Walsh en de Utrechtse promovendus Alkemade beschreven atomaire absorptiespectrometrie. Vanaf 1967 vormde De Galan bij de afdeling Analytische Scheikunde van de Technische Universiteit Delft een onderzoeksgroep die zich allengs ontwikkelde tot het centrum van de atoomspectrometrie in Nederland, mede omdat Boumans in diezelfde tijd in dienst trad van het Philips Natuurkundig Laboratorium. Terwijl de studie van de vlam-AAS vooral een theoretisch beschrijvend karakter had, was het werk aan de door de Rus L’vov uitgevonden en door Massmann verbeterde elektrothermisch verhitte oven overwegend praktisch gericht. In de Delftse groep leverde De Loos-Vollebregt een belangrijke bijdrage aan de ontwikkeling van de Zeeman-effect achtergrondcorrectie die in de oven-AAS gemeengoed is geworden. De detectiegrenzen daalden van <ppm in vlam-AAS tot <ppb in oven-AAS.

AAS was in wezen een single-element techniek en daarom verschoof in de tachtiger jaren de belangstelling naar de atomaire emissiespectrometrie met het inductief gekoppelde RF-plasma, dat vooral door de Amerikaan Fassel sterk gepropageerd werd. Boumans en De Galan droegen bij aan de snelle verbreiding van ICP-AES binnen Nederland, o.a. door het organiseren van een Plasma Conferentie in Noordwijk die navolging vond in de internationale Plasma Winter Conferences van Barnes. Sterke punten van ICP-AES waren detectiegrenzen op het ppb-niveau, een groot dynamisch bereik en weinig interferenties met waterige oplossingen. Organische oplossingen leverden meer problemen op.

In Amsterdam werkte Maessen (eveneens een leerling van Boumans) aan microgolfplasma’s, maar de belangrijkste bijdrage op dit gebied kwam van Beenakker die bij Philips een schijfvormige ontladingsruimte ontwierp waarin een stabiel micogolfplasma bij atmosferische druk kon worden opgewekt dat uitstekend werkte als elementspecifieke detector voor de gaschromatografie.

In 1983 werd in Amsterdam een wereldwijde spectroscopie conferentie gehouden, het 23rd Colloquium Spectroscopicum Internationale (CSI). De organisatiecommissie bestond o.a. uit Leo de Galan, voorzitter, Paul Boumans, wetenschappelijk programma en Hans de Vries secretaris.

In de tachtiger jaren had zich in Nederland ook een bloeiende instrumentenhandel ontwikkeld, maar aan het eind van de eeuw was daarvan niet meer over dan de capillaire GC-kolommen van Chrompack (later Varian/Agilent), de röntgendiffractie, röntgenfluorescentie en röntgenbuizen bij Philips (later PANalytical/Spectris) en de elektronenmicroscopie bij FEI. De röntgenfluorescentiespectrometrie kwam tot grote bloei door de ontwikkeling van de fundamentele parameter software door de Jongh waarmee het notoir lastige kalibratieprobleem aangepakt kon worden.

Vanaf de jaren negentig worden de instrumenten steeds betrouwbaarder door voortdurend betere elektronica en de invoering van computers voor besturing en dataverwerking. Met gebruik van autosamplers kunnen de atoomspectrometers nu dag en nacht onbewaakt draaien.

De vraag naar nog lagere detectiegrenzen (op het ppt-niveau) werd tegen het eind van de twintigste eeuw beantwoord door het ICP te koppelen aan diverse soorten massaspectrometers, maar deze ontwikkeling is nog niet afgerond.

 

Mei 2012
Leo de Galan
Greet de Loos