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- 1. Espectroscopía de Absorción Atómica (AA) Farm. Andrea Mebert
- 2. H ppb He Li Be ppm B C N O F Ne Na Mg ND/P Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu La espectrometría de absorción atómica es ampliamente utilizada para la determinación de elementos en muestras analíticas. •Aplicaciones principales: Análisis cuantitativo de precisión para un metal dado. •Ventajas en el análisis cualitativo: alta sensibilidad. •Ventajas del análisis cuantitativo: Análisis rápido y fiable de un elemento dado; En algunos casos alta sensibilidad. •Limitaciones del método: Los metales se analizan individualmente no simultáneamente. Por lo general no es aplicable a no metales. •Limitaciones para la muestra: La mayoría de muestras orgánicas líquidas y sólidas requieren de digestión antes del análisis.
- 3. n = 3 n = 2 n = 1 n = 3 n = 2 n = 1 núcleo MayorEnergía M ayor Energía Orbitales electrónicos atómicos: La configuración electrónica más estable de un átomo corresponde a la de menor contenido energético, el estado fundamental (Eo).
- 4. n = 3 n = 2 n = 1 n = 3 n = 2 n = 1 Fuente de radiación Fuente de radiación Si el átomo en estado fundamental (Eo) absorbe una determinada energía, experimenta una transición a un estado de mayor energía particular, estado excitado (E1).
- 5. n = 3 n = 2 n = 1 n = 3 n = 2 n = 1 Este estado excitado (E1) es inestable, el átomo regresa a su estado fundamental emitiendo radiación de una frecuencia determinada.
- 6. 7 6 5 4 3 2 1 ED2 EAA EEA ……… ……… ……… 1 2 3 El átomo puede alcanzar diferentes estados excitados (E1, E2, E3, ...). Cada uno de ellos absorbe/emite una radiación característica (λ1, λ2, λ3, ...) obteniéndose así espectros caracterizados por un número de líneas discretas. 1 2 3
- 7. Orbital atómico vs molecular.
- 8. Orbitales Electrónicos Moleculares Energía E0 E1 hυ1 hυ2 hυ3 hυ4 hυ5 Orbitales Electrónicos Atómicos Energía E0 E1 hυ1 λ (nm) Absorción 280260 300 ν.hE =∆ 283,2
- 9. Equipo de Absorción Atómica (AA)
- 10. Componentes básicos de un espectrofotómetro de absorción atómica a) Fuente de radiación b) Atomizador y muestra c) Monocromador d) Detector e) Sistema procesador de datos e instrumento de lectura a) b) c) d) e) Sistema óptico
- 12. a) Fuente de radiación Los métodos analíticos basados en absorción atómica son potencialemente muy específicos ya que las líneas de absorción son considerablemene estrechas (0,002 a 0,005 nm) y las energías de transición son únicas para cada elemento. La fuente radiante más utilizada es la lámpara de cátodo hueco, sin embargo existen otras fuentes, por ejemplo la lámpara de descarga sin electrodos.
- 13. LLáámparampara dede CCáátodotodo HuecoHueco (LCH)(LCH) Cátodo hueco Ánodo Ventana de cuarzo Ne o Ar a 1-5 Torr
- 14. Ne+ Ne0 Ca0 Ca0** Ca0 + hv Cuando se aplica un potencial del orden de 300V entre los electrodos se produce la ionización del gas inerte. Los cationes gaseosos adquieren la suficiente energía cinética como para arrancar alguno de los átomos metálicos en la superficie del cátodo produciendo una nube atómica. Estos átomos desprendidos se encuentran en estado excitado y al volver al estado fundamental emiten su radiación característica.
- 15. b) Atomizador •Atomización con llama •Atomización electrotérmica •Otras…….
- 16. AtomizadorAtomizador de llama dede llama de premezcladopremezclado ZnCl2 Zn0 ZnO λ=213,8 Å Nebulizador Solución muestra Combustible Oxidante Drenaje Llama
- 17. Combustibles y oxidantes más comúnes utilizados en espectroscopia de llama e intervalos aproximados de temperatura alcanzados. Combustible Oxidante Temperatura Vel. de Combustión Gas LP Aire 1700-1900 39-43 Gas LP Oxígeno 2700-2800 370-390 Hidrógeno Aire 2000-2100 300-440 Hidrógeno Oxígeno 2550-2700 900-1400 Acetileno Aire 2100-2400 158-266 Acetileno Oxígeno 3050-3150 1100-2480 Acetileno Óxido nitroso 2600-2800 285
- 19. Fuente ˜ Fuente ˜ Haz de radiación Pared del horno de grafito Muestra AtomizadorAtomizador electrotelectrotéérmicormico::
- 20. Temperatura (ºC) Tiempo (seg) 80 250 Secado 900 Ceniza/ Pirrólisis 1950 Atomización 3000 Limpieza Inyección Cl- /CrO4 2- Cd2+/Pb2+ Mat Org Cl- /CrO4 2- Cd0/Pb2+ Cl- /CrO4 2- Pb0 Muestra: Cl- /CrO4 2- Cd2+/Pb2+ Mat Org H2O LecturaGas interno
- 21. I. Gas externo (External Flow) Previene la entrada de aire exterior evitando la consiguiente incineración del tubo. II. Gas interno (Internal Flow) Elimina el aire y desaloja los vapores generados. III. Gas mini interno (Mini Flow)
- 22. Temperatura(ºC) Secado Cenizas Atomización Absorción o dispersión por moléculas Pico de absroción atómica Tiempo (seg) Absoción,alturadepico Tiempo (seg) Lectura:Lectura:
- 23. Interferencias
- 24. M M* Lámpara de cátodo hueco Obturador Radiación modulada Radiación no modulada M: Estado fundamental M*: Estado excitado
- 25. Interferencias • Espectrales: absorción inespecífica (utilizar lámpara de deuterio, etc) -Método de corrección de las dos líneas. -Método de corrección con una fuente continua. -Corrección basada en el efecto Zeeman. -Corrección del fondo basada en una fuente con autoinversión.
- 26. λ (nm) Absorción 283,200282,850 283,550 Slit 7 Å = 700 pm 1 adquisición/pm = 700 mediciones ALCH = 0,7 AD2 = (A282,850 + A282,851 + ….+ A283,200 + …. + A283,550) / 700 = 0,2 APb = ALCH - AD2 = 0,5 0,7 0,2 Lámpara de Cátodo Hueco Lámpara de Deuterio
- 27. Interferencias • Químicas: no permiten la atomización (utilizar modificadores de matriz) -Formación de compuestos poco volátiles -Equilibrios de disociación -Equilibrios de ionización Ej. Calcio (fosfato) modificador de matriz: sal de Lantano