presentacion 2014 espectros atomica

8/19/2019 Presentacion 2014 Espectros Atomica

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Técnicas espectrofotométricas II

-Espectroscopía de Absorción atómica

-Espectroscopía de Emisión atómica


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MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS ATÓMICOS

* Conjunto de métodos basados en la emisión o absorción deradiación electromagnética por átomos

* La radiación proiene de átomos libres

* !e obseran líneas espectrales atómicas

* Estas líneas permiten abordar el análisis elemental" tantocualitatio como cuantitatio de un gran n#mero de metales $metaloides como Li" %g" &n" 'g" Cr" %n" (b)


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Métodos de Absorción

Método de análisis cuantitativo

basado en la absorción de luz

por átomos en estado libre

Se utilizan los mismos cálculos basados

en la ley de Beer - Lambert que se usan

en espectrofotometría molecular

La instrumentación básica consta de las mismas unidades +ue las correspondientes a unmétodo basado en la absorción de radiación ,molecular $ requiere además el uso de unsistema de atomización ,+ue permite +ue el analito alcance su forma atómica


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Atomización

• Consiste en suministrar suficiente energía al analito para+ue alcance su forma atómica ,en estado fundamental

– La Energía suministrada debe ser la adecuada para +ue todo elanalito se atomice $ a la e. no se generen iones +ue absorbande distinta forma

– También se enerará una e ue/a ro orción 0-12 de átomos

en estado e3citado ,+ue pueden emitir 4E% al oler a suestado fundamental

•• ClasificaciónClasificación5

– Sistemas continuos5 la muestra accede de forma continua alsistema !e/al continua en el tiempo – Sistemas discretos5 se deposita una alicuota de la muestra +ue

a desapareciendo con el tiempo !e/al con un má3im o+ue adisminu$endo 6asta cero


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Atomización• 7os procedimientos

Atomización con llama!

la ener"ía suministrada es ener"ía térmica

Atomización sin llama o atomización electrotérmica!

#cámara de "rafito$

la ener"ía suministrada es ener"ía eléctrica


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Atomizador de llama

• Neulizador 5 controla el flujo demuestra $ la conierte un aerosol

• C!mara de mezcla5 asegura +uela muestra se me.cle con elcombustible $ el comburente

mec6ero

• Mec"ero5 en su llama es dondese produce la atomi.ación 8procesos5 – desolatación

– olatili.ación

– atomi.ación


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NEBULIZADOR

DEBE PROVEER AL ATOMIZADOR UNA NIEBLA CON LAMUESTRA FORMADA POR:

GOTAS PEQUEÑASFÁCILES DE SOMETER A LOS DIFERENTES PROCESOS DEL QUEMADOR

DE MODO DE NO ALTERAR SIGNIFICATIVAMENTE EL EQUILIBRIO EN LA LLAMA

MUESTRA

GAS

NEBLINA


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Atomizador de llama


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Atomizador de llama

• En la llama tienen lugar tres procesos

– 7esolatación5 eaporación del disolente – 9olatili.ación5 paso del estado sólido al gaseoso

– transformándose en un átomo en estadofundamental ,una pe+ue/a proporción en estadoe3citado


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Atomizador de llama


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Atomizador de llama• El n#mero de átomos en estado fundamental

depende de las características de la llama5forma" temperatura alcan.ada" elocidad de

)

me.cla de gases $ su caudal


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Atomizador de llama• Llama5 resultado de una

reacción e3otérmica entre uncombustible $ un o3idante7ependiendo de ellos latemperatura de la llama ariará

– n o+u m ca c n ca5aire:acetileno

• La proporción de la me.cla degases ,combustible: o3idanteariará dependiendo de cadadeterminación


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Atomizador de llama• 4egiones de la llama


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*(roduce se/ales estables para la ma$oría

de los metales a niel de ppm*Es un procedimiento dinámico5

*La muestra se consume

Atomización en llama

de modo continuo*(ermite muestras grandes; 0ml*La muestra tiene +ue ser

un fluidoLos límites de detección son relatiamente altos" dado+ue solo una porción pe+ue/a de la muestra está presente

en la llama en un instante determinado


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Atomización electrot#rmica$

c!mara de %ra&ito• La muestra se sit#a en un tubo de carbono $

se calienta eléctricamente


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c!mara de %ra&ito• !e deben programar las temperaturas $ los

tiempos para asegurar reproducibilidad en laatomi.ación5

•

– !ecado

– %inerali.ación

– Atomi.ación

– Limpie.a

– Enfriamiento


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c!mara de %ra&ito• En cada paso e3isten

ariables +ue se puedenmodificar5

– Tem eratura

– 4ampa ,tiempo de rampa5tiempo en alcan.ar latemperatura final

– Tiempo de permanentecia5tiempo +ue mantiene latemperatura final


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Instrumentación en asorción

atómica


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Instrumentación en asorción atómica

• Componentes


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Instrumentación en asorción atómica$

'uente de ener%(a radiante•


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La lámpara produce líneas específicas del

cátodo con el que se la dise%a

Lámpara de cátodo 6ueco

&l cátodo debe de ser buen conductor de la corriente


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Lámpara de cátodo 6ueco


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Lámparas multielementos•


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)!m*aras de descar%a sin electrodos

+ED),• Tubo de cuar.o con5

– =as noble – %etal de interés

• o na e ra o recuen ca


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Sistema de de*ósito de la muestra• En atomi.ador de llama5 la llama

• En atomi.ador electrotérmico5 tubo de grafito


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Monocromador- detector . sistema de

re%istro• !e usan redes de difracción sofisticadas como

sistemas de selección de la longitud de onda,a la +ue absorbe el analito

• Como sistema de detección se utili.an

fotomultiplicadores• Los sistemas de registro discriminan entre la

se/al modulada de la fuente $ la continua de

la llama Todo el proceso se controla porordenador


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Componentes espectrofotometro

absorción atómica• Enlace ?eb5

6ttp5::???e+upcedu:estudios:material-docente:recursos:espectrofotometria-de-

-


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%étodos de AA

(rocedimiento analítico

A la 6ora de plantearse la determinación de unelemento 6a$ +ue considerar5

- λλλλ $ anc6o de rendija precisos- !ensibilidad e interalo de

linealidad precisosAdemás5

En llama5-Tipo de llama a seleccionar- %étodo de me.clado de muestra

En 6orno de grafito5Temperatura óptima de atomi.ación


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M#todos de AA

Los métodos de AA están claramente establecidos

Las condiciones estandari.adas $ protocolos de trabajo están

perfectamente establecidas para todos los elementos susceptiblesde ser determinados por AA

!e dispone de una base de datos mu$ completa en la +ue seinclu$en la ma$or parte de los metales de la Tabla (eriódica

La sensibilidad es alta

La precisión es buena


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Inter&erencias

0 Espectrales

a (or dispersión de la radiación incidente sobrelos átomos ,matri.

b (or absorción o emisión de interferentes +ue no

es capa. de discriminar el detector , especiesmoleculares o atómicas +ue absorben cerca dela λλλλ seleccionada

@ uímicas!on consecuencia de reacciones entre el analitoe interferentes presentes en la llama +ue dan lugara compuestos poco olátiles

Las interferencias +uímicas se pueden subsanarmejor5 cambiando las composición de la llama oadicionando supresores de la ioni.ación oprotectores del analito


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ESPECTROSCOPÍA DE EMISIÓN ATÓMICA

LLAMA

EMISIÓN DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA POR

ESPECIES ATÓMICAS EXCITADAS MEDIANTE:

FUNDAMENTO:

PLASMA

ARCO ELÉCTRICO

DESCARGA ELÉCTRICA

LA! LB


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INSTRUMENTACIÓN EN FOTOMETRÍA DE LLAMA

FUENTE DE EXCITACIÓN: LLAMASISTEMA SELECTOR DE LONGITUD DE ONDA

DETECTOR

SISTEMA DE REGISTRO


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'OTOMETR/A DE ))AMA• E3celente fuente para e3citar muestras +ue

contengan elementos de los grupos IA $ IIA dela tabla periódica

• (rocedimiento eneral5

– Aspiración de la muestra $ atomi.ación en la llama,sólo 0-12 de los átomos son e3citados

– !elector de longitud de onda $ detector5 %edición

de la lu. emitida ,a una longitud de ondadeterminada cuando los átomos e3citados pasana su estado fundamental


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'OTOMETR/A DE ))AMA• !elector de longitud de onda5

– Giltros de interferencia5 sodio" potasio $ litio – %onocromadores5 análisis m#ltiples componentes

• 7etectores5 generalmene tubosfotomultiplicadores


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'OTOMETR/A DE ))AMA• Calibración mediante la técnica del estándar

interno5 elemento +ue se a/ade en unaconcentración constante $ conocida a lassoluciones atrón a las roblema

– 7ebe estar ausente de las muestras a medir – Emitir a una longitud de onda lo suficientemente

alejada de los elementos a medir

• Gunciona como una se/al de referencia frente a lacual se mide la emisión de los otros elementos

'uentes de E0citación


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'uentes de E0citaciónP)ASMA

-%enores inferencias entre elementos- (ermite determinar elementos +ue no se pueden medir enfotometría de llama-!e pueden registrar simultáneamente espectros para m#ltipleselementos-!ensibilidad mu$ superior a los fotómetros de llama

Gundamento

!e e3cita un gas inerte ,Ar" el cual a su e. e3cita la muestra

* Con una antorc6a de plasma se alcan.an temperaturas

del orden de 0HHHH J


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(lasma5 gas +ue contiene eleadas

concentraciones de cationes $ e-

P)ASMA ACOP)ADO IND1CTI2AMENTE +ICP,

bobina

de inducciónde radiofrecuencia

Ar

vapor de muestra en Ar

Comparación entre AA $ EA


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p $en llama

0 Instrumentación

- En EA no se necesita lámpara , la llama act#acomo fuente de atomi.ación $ e3citación

- La calidad del monocromador tiene +ue sersuperior en EA

@ 7estre.a

- Los métodos de EA re+uieren ma$or cautela en laselección de parámetros de la llama

Corrección del fondo-

8

K (recisión $ E3actitud- son similares

1 Interferencias

-Las +uímicas son similares- Las espectrales son ma$ores en EA

Límites de 7etección- %ás bajos para absorción atómica

El análisis multielemental sólo es posible contécnicas de emisión

E i d AA EA


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E+uipo de AA $ EA

La ma$oría de los e+uipos de AA" permiten medidas de emisión

!i se apaga lámpara de cátodo 6ueco" seleccionando en el e+uipola opción de emisión" el e+uipo se transforma en un fotómetro

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