PREPARACIÓN DE MUESTRAS en TÉCNICAS DE PLASMA

Transcripción

1 PREPARACIÓN DE MUESTRAS en TÉCNICAS DE PLASMA 1. METODOLOGÍA DE TRABAJO 2. DIGESTIÓN ÁCIDA TRADICIONAL vs. DIGESTIÓN CON HORNO MICROONDAS 3. DIGESTIÓN POR MW. PARÁMETROS DE CONTROL 4. ÁCIDOS EMPLEADOS EN LA DIGESTIÓN ÁCIDA 5. METODOLOGÍA EN DIGESTIÓN POR MW 6. APLICACIONES. TIPOS DE MUESTRA

2 METODOLOGÍA DE TRABAJO MUESTRA LÍQUIDA ANÁLISIS DIRECTO ABLACIÓN LÁSER Accesorio adicional muy caro MUESTRA SÓLIDA - MUESTRA LÍQUIDA*: Con SS, orgánicos, DIGESTIÓN ÁCIDA Convertimos la muestra sólida en líquida

3 DIGESTIÓN ÁCIDA TRADICIONAL MUESTRA: SÓLIDA / LÍQUIDA*: +ÁCIDOS (C) Tª (placa calefactora) DISOLUCIÓN ACUOSA filtrado EQUIPO

4 INCONVENIENTES DIGESTIÓN ÁCIDA TRADICIONAL. Método lento (de horas a días) Posibles contaminaciones de la muestra Contaminación ambiental Pérdida de elementos volátiles de la muestra Pérdida de ácidos. Vaporización disolvente Pobre control de la Tª de la reacción. SOLUCIÓN DIGESTIÓN POR MICROONDAS

5 VENTAJAS DIGESTIÓN POR MICROONDAS (VASO CERRADO) Rápida (30 minutos ) Sin pérdida de energía Control Tª y/o P preciso y reproducible. Procesado de varias muestras a la vez. Bajo riesgo de contaminación blancos mejores. Permite alcanzar Tª superior al PtoEB (Imposible a Patm) No hay pérdida de elementos volátiles: Hg, As, Sb, Se, Sn, B y Cr (durante la digestión) Reduce el gasto de reactivos ácidos (8-10ml). Elimina la exposición del operador a vapores tóxicos o peligrosos. Poca cantidad de muestra (0.1-2g)

6 DIGESTIÓN DE MUESTRAS POR MW CONTROL de Tª y/o P Tª: Parámetro más importante P: Consecuencia de la elevada Tª Vaso cerrado Permite alcanzar mayor P y Tª Rampas de Tª: Control de reacciones exotérmicas La curva típica de P/Tª es diferente para cada ácido: HNO3 HCl H2SO4

7 Rampa de Tª

8 ÁCIDOS OXIDANTES: - HNO 3 : Poder oxidante a: Tª>100ºC, C>2M No usar sólo con: Au, Pt(No oxidados) o: Al, B, Ti, Cr, Zr (Pasivados) - H 2 O 2 : Altamente oxidante. Usado en mezclas con HNO3 - H 2 SO 4 (C) : Muestras inorgánicas y orgánicas No usar con Ba, Sr, Pb (sales insolubles) Prohibido en MW (salvo vaso CUARZO o muy diluido y control estricto de Tª) - HClO 4 (C) : Altamente oxidante Prohibido en MW (explosivo por descomposición) Sólo en muestras inorgánicas y en mezclas en cantidad <20% (Vol:Vol)

9 ÁCIDOS NO OXIDANTES: - HF : Disuelve fácilmente todos los SILICATOS No usar con volátiles: As, Sb, B, Se, Hg y Cr Ha de ser eliminado tras la digestión - HCl : Muestras inorgánicas, algún silicato Interferencias isobáricas con As(75, ArCl+) y V(51, ClO+) No usar con Ag, Hg y Pb (sales insolubles) MEZCLAS: - Agua regia: (1 HNO 3 : 3 HCl) Metales, aleaciones, aceros, metales preciosos. - HNO 3 /H 2 O 2 (4:1) Muestras orgánicas, mayor poder oxidante - HNO 3 /HCl (4:1) Muestras inorgánicas para atacar parcialmente a los silicatos

10 METODOLOGÍA 1) PESADA DE LA MUESTRA -Vaso control (muestra + reactiva) - Vasos Estándar (resto de muestras y 1 blanco digestión) CANTIDAD MUESTRA: 0.1-2g Balanza analítica

11 2) ADICIÓN DE ÁCIDOS y VENTEO GASES (campana)

12 3) CIERRE DE LOS VASOS manual (campana) Control Estándar

13 4) CIERRE DE LOS VASOS llave 5) CONEXIÓN SENSORES

14 5) PROGRAMACIÓN MW Y DIGESTIÓN 6) ENFRIAMIENTO HASTA Tª<50ºC 7) APERTURA VASOS llave (campana)

15 8) APERTURA VASOS manual y RECOLECCIÓN DE LA MUESTRA (campana) -Transvase cuantitativo de la muestra a matraz aforado

16 9) ENRASE DE LOS MATRACES CON AGUA UP 10) FILTRADO o CENTRIFUGACIÓN Filtros PTFE 0.45um 3000 r.p.m. 60 min

17 11) LIMPIEZA Y MANTENIMIENTO DE LOS VASOS - Los vasos deben estar limpios y secos de una digestión a la siguiente LIMPIEZA DE ENSAYO EN BLANCO ó Rampa de Tª a 150ºC con HNO3:H2O (1:1)

18 TIPOS DE MUESTRA MUESTRAS ORGÁNICAS COMIDA, CARNE, TEJIDOS ANIMALES Y VEGETALES, Reacciones exotérmicas, con gran cantidad de gases de descomposición Poca cantidad de muestra (max g) ÁCIDOS: Mezcla 8mL HNO3 / 2mL H2O2 Tª máxima digestión: 200ºC Tiempo: minutos MUESTRAS PROHIBIDAS: Compuestos altamente reactivos con ácidos oxidantes o susceptibles de NITRACIÓN: - Explosivos - Grasas animales - Lacas -Trietilamina - Sustancias pirofóricas - Glicoles - Alcanos - Éteres - Fenoles - Percloratos - Cetonas

19 MUESTRAS MEDIOAMBIENTALES SUELOS, LODOS, FILTROS AMBIENTALES, SEDIMENTOS, Con Agua regia: 1HNO3/3HCl Con sedimentos orgánicos o para evitar interferencias/pérdidas por el Cl: HNO3/H2O2 en ambos casos: DIGESTIÓN INCOMPLETA La digestión completa se consigue con HF (eliminar antes de introducir al ICP)

20 MUESTRAS INORGÁNICAS METALES, ALEACIONES, ÓXIDOS, ROCAS, CERÁMICAS, MENAS, ESCORIA,... Reacciones NO exotérmicas No generan muchos GASES La relación Tª/P no se ve afectada por la masa ÁCIDOS: Generalmente mezcla HNO3/HCl Para silicatos: + HF Tª máxima digestión: Al no depender de la P, posibilidad de alcanzar las Tª máximas, dependiendo del material del vaso: - 220ºC (Vasos PFA) - 260ºC (TFM) Tiempo: 30 minutos