abs. atómica

5/9/2018 Abs. At mica - slidepdf.com

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ESPECTROSCOPIA DEABSORCIÓN ATOMICA



ESPECTROSCOPÍA ATÓMICA

• Estudia la absorción o emisión de radiaciónelectromagnética por partículas atómicas• Plank

• Un átomo en estado excitado se encuentraen equilibrio con átomos en estado

fundamental emitiendo una serie deradiaciones, a diferentes λ , características para cada uno de los distintos elementos



ESPECTROSCOPÍA ATÓMICA

• TÉCNICAS INSTRUMENTALES

– Emisión

– Absorción

– Fluorescencia



ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA

• Átomos en estado fundamental absorben radiaciónpasando a estados superiores de energía

• Se modifica la energía ELECTRÓNICA

• La fuente de radiación es específica para cadaelemento.

• Los átomos emplean la energía recibida para pasarlos e- externos a niveles superiores de energía



COMPONENTES DE UN ESPECTROFOTÓMETRO AA

FUENTE DE RADIACIÓN

Lámpara de cátodo hueco

Lámpara descarga sin electrodos

ATOMIZADOR

Llama

Cámara de grafito

Vapor frío

Generador de hidruros

MONOCROMADOR Red de difracción

DETECTOR Fotomultiplicador



FUENTE DE RADIACIÓN

• Lámpara de cátodo hueco• Cilindro de vidrio con ventana de cuarzo

• Lleno de Ar ó Ne a presión

• Ánodo de wolframio• Cátodo de material igual al elemento a analizar

• Mono-elemento o multi-elemento• Duran 1000 horas aproximadamente



FUENTE DE RADIACIÓN• Lámpara de descarga sin electrodos• Bulbo de cuarzo• Interior mezcla de metal e ioduro del mismo metal

en Ar a baja presión• Bajo influencia bobina de radiofrecuencia generacampo magnético que calienta el gas y excita a los

átomos.• Solo para elementos fácilmente vaporizables• (As, Se, Sb, Pb, Sn)



ATOMIZACION• Primer paso y más crítico en espectroscopia

atómica• Proceso por el cual una muestra problema se

volatiliza y descompone para producir un gasatómico• Existen varias formas de atomizar

– Llama– Cámara de Grafito– Vapor frío

– Generador de hidruros



ATOMIZACION POR LLAMA

• Mezcla de combustible y comburente• Proporciona energía para obtener– Átomos en estado fundamental (Absorción)

– Átomos en estado excitado (Elementosalcalinos y alcalino – térreos por Emisión)



ESPECTROS DE LLAMA• Son diferentes los espectros de átomos de

los de los iones atómicos

• La ionización atómica en la llama es un

proceso de equilibrio• Átomos excitados son fuente de radiación

• Cono interior de llama frente a rendija deentrada de monocromador



INFLUENCIA DE LATEMPERATURA DE LA LLAMA

AUMENTO DE TEMPERATURA:– Aumento de:• eficiencia de atomización

• de la ionización• átomos excitados / no excitados

– Disminución de altura de picos– Ensanchamiento de líneas




• Nebulizador– Aspira la solución a través de un tubo de Venturi

– A la salida se forman finas gotas (aerosol)

• Cámara de premezcla– Mezcla los gases y el aerosol de la muestra

– Dispersión por choque contra spoiler o bola impacto

– Fina niebla que asciende hacia el mechero donde tendrálugar la atomización



TIPOS DE LLAMAS• GAS/AIRE 1700-1900 °C• ACETILENO/AIRE 2100-2400 °C• ACETILENO/O2 3050-3150 °C

• H2 /AIRE 2000-2100 °C• Zona inferior

– De baja temperatura volatiliza disolvente

• Zona intermedia– Produce atomización y átomos en estado fundamental

• Zona superior– Combina O2 con muestra dando óxidos poco deseables.




• Nebulización• Mezclado con

combustible y oxidante

• Evaporación deldisolvente

• Formación de átomos yexcitación



ATOMIZADORES DE LLAMA



CÁMARA DE GRAFITO• Tubo de grafito con proceso paulatino de

calefacción dentro de una atmósfera inerte.• Se forman átomos en estado fundamental.

• Se usa en absorción atómica.• Ventajas– Mayor sensibilidad (100 a 1000 veces >)

– Consume menor cantidad de muestra (µl) permitiendoel análisis de trazas– Puede aplicarse al análisis de muestras sólidas



CÁMARA DE GRAFITO• La muestra se introduce en el tubo de grafito que

se calienta eléctricamente• La Tª aumenta paulatinamente

• Se descompone la matriz en átomos libres• Durante secado y descomposición térmica pasauna purga de Ar para retirar disolvente y vapores

• También por el exterior pasa Ar para evitarcombustión del tubo

• El enfriamiento se hace por circulación de agua



GENERADOR DE HIDRUROS• Para elementos que forman fácilmente hidruros

volátiles• As, Se, Sb, Te, Bi, Sn (λ aprox. 200 nm)

• Disolución en Hcl para pasar elementos a formaiónica• Formación de Hidruros por reacción con NaBH4

• As 3+ + BH4- AsH3 + H2

• Transporte del hidruro mediante gas inerte a lacélula de medida

• Atomización mediante llama o cámara de grafito



VAPOR FRÍO• Para análisis de Hg

• A Tª ambiente puede formar vapor atómico

• Las muestras se tratan con SnCl2 o NaBH4

• Hg2+ + BH4+ Hg + H2

• El vapor de Hg se arrastra por un gas inerte hasta

la célula de medida• Es muy sensible (1 ppb)

• El equipo es similar al generador de hidruros



CONCEPTOS BÁSICOS• Sensibilidad. Concentración que da lugar a una

absorción del 1% (absorbancia 0,0044)

• Límite de detección. Concentración que da lugar a

una línea de absorción del doble que el ruido defondo del aparato. Se trabaja con concentracionesmínimas 100 veces > al límite de detección.

• Interferencias. Coincidencias de líneas espectrales



OTRAS INTERFERENCIAS• De matriz. Debidas a viscosidad de muestras y

patrones.• Químicas. Por la presencia de componentes

térmicamente estables, que dificultan la absorción.• Por ionización. Formación de iones en la llama

por exceso de energía, que disminuye el número

de átomos en estado fundamental• Absorción de fondo. Por presencia de moléculasque dan lugar a bandas de absorción que se

superponen a la λ del analito



APLICACIONES ANALÍTICAS• Todos los elementos del sistema periódico

excepto– Halógenos

– Carbono– Nitrógeno– Fósforo– Azufre– Gases nobles



APLICACIONES• Medioambiente

• Estudios de contaminación de aguas, aire y suelo

• Impacto ambiental

• Metales pesados• Plaguicidas

• PVC• Plásticos



APLICACIONES ANALÍTICAS• Bioquímica y toxicología

• Agricultura (suelos, plantas, alimentos, fertilizantes,piensos)

• Aguas naturales y residuales

• Geoquímica: rocas, suelos, minerales• Metalurgia: aceros, aleaciones• Industria Química: Control de calidad, extracción

industrial de productos naturales y pinturas.• Industria petroquímica: Control de calidad, determinación

de elementos y moléculas en gasolinas , aceites.

• Industria farmacéutica: Control de calidad.

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