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440. ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORCION Y EMISION
ATOMICA
Estas técnicas se emplean para la determinación
de la concentración de un elemento metálico en una
muestra. La determinación se efectúa mediante la
medida de la intensidad de absorción o emisión de
luz, producida por el vapor atómico del elemento
generado a partir de la muestra en solución,
realizada a una longitud de onda específica para
cada elemento.
Absorción atómica
Aparato
- Consta de una fuente de radiación, un
generador de átomos del elemento a analizar (llama,
horno, generador de vapor, etc.) que permite
introducir el analito en el paso óptico, un
monocromador y un detector.
Generación de vapores atómicos -
Llama
- Este sistema emplea un nebulizador
para generar una niebla a partir de la solución del
analito. Por evaporación del solvente cerca de la
base de la llama, se obtienen pequeñas partículas
sólidas, las que son fundidas y vaporizadas,
disociándose sus moléculas constituyentes para
producir átomos libres en estado basal.
El tipo de llama se debe seleccionar de acuerdo
con la clase de elemento a analizar:
a
) Para elementos fácilmente atomizables como
cobre, plomo, potasio y sodio se debe emplear
llama de aire-acetileno.
b
) Para elementos que forman compuestos
refractarios y que no se descomponen en la llama
aire-acetileno como aluminio, silicio y tungsteno se
debe emplear llama de óxido nitroso-acetileno.
c
) Para determinar elementos tales como
arsénico, calcio, cromo, magnesio, molibdeno,
osmio, selenio o estroncio, pueden ser empleados
indistintamente ambos tipos de llama.
Horno de grafito
- En éste sistema, la solución
del analito es atomizada de una sola vez en un tubo
de grafito, donde se seca y luego se calcina por
incremento de la temperatura permitiendo eliminar,
tanto como sea posible, el material de la matriz sin
pérdida del analito. La posterior vaporización de
los residuos provenientes del período de calcinado
genera átomos libres, los cuales permanecen en el
paso óptico por un período de tiempo mayor que en
el caso de la generación mediante llama.
Vapor frío
- Este sistema es extremadamente
sensible para determinar mercurio y ciertos
elementos formadores de hidruros metálicos
estables, tales como arsénico, selenio, antimonio,
bismuto, telurio y estaño.
Estos pueden ser
determinados reduciendo químicamente el elemento
y luego arrastrando el producto con un gas inerte
hasta la celda de absorción, donde se lo disocia por
calentamiento, colocando los átomos así generados
en el paso óptico.
Emisión atómica
Los átomos en el estado excitado generalmente
son inestables y vuelven rápidamente al estado
basal, perdiendo la energía adquirida en el proceso
de absorción, dando lugar así a líneas de emisión a
la misma longitud de onda a la cual ocurrió la
absorción.
Aparato
- Consta esencialmente de los mismos
componentes que el aparato empleado para
absorción atómica, excepto que no requiere una
fuente de radiación. La excitación se efectúa
empleando llamas de aire-acetileno y óxido nitroso-
acetileno, como las indicadas en
Llama
.
La espectrofotometría de emisión atómica
acoplada a plasma inductivo (ICP-AES) es una
metodología
relacionada,
donde
mediante
temperaturas muy elevadas se logra la completa
ionización de los elementos, minimizando las
interferencias químicas.
Procedimiento general
Para operar el espectrofotómetro deben seguirse
las instrucciones del fabricante y realizar el ensayo
a la longitud de onda especificada en la monografía
correspondiente. Emplear el
Método I
a menos que
se especifique de algún modo en la monografía
correspondiente.
El espectrofotómetro debe calibrarse según se
indica a continuación:
Para las medidas de absorción
- Introducir
agua o la solución blanco especificada en la
monografía correspondiente en el generador de
vapor atómico y ajustar la lectura de forma que
indique el 100 % de transmitancia. Introducir la
solución estándar más concentrada en el generador
y ajustar la sensibilidad para obtener una lectura
apropiada.
Para las medidas de emisión
- Introducir agua o
la solución blanco especificada en la monografía
correspondiente en el generador de vapor atómico y
ajustar la lectura del aparato a cero. Introducir la
solución estándar más concentrada en el generador
y ajustar la sensibilidad para obtener una lectura
apropiada.
Método I
Calibración directa