Series espectrales del hidrógeno

Transcripción

1 Hidrógeno

2 Series espectrales del hidrógeno Lyman Balmer Pfund Paschen n=7 Brackett Lyman Balmer Paschen Brackett Pfund UV Visible IR

3 Transiciones electrónicas atomo ionizado 6s 5s 6p 5p 4p 6d 6f 5d 5f 4d 4f 568 3d serie fundamental 4s 589 aguda 3s serie principal 3p difusa

4 Emisión atómica M hν

5 Arco de corriente continua - A 5-15 Amp 50 a 300 V M + T= ºK => ATOMOS Poco reproducible =>NO Cuanti R L T alta=> sensible => SI CUALI

6 Arco de corriente alterna A Frecuencia:120 por seg 1-5 Amp Reproducible => Si CUANTI 220 V ca V M Menor T =>NO Cuali R L

7 Chispa de corriente alterna R L kv 220 V C M circuito de carga circuito de descarga Excitación eléctrica (bombardeo por electrones, 1 µseg) Poco sensible => NO Cuali Muy estable y reproducible => SI CUANTI

8 Microsonda láser Prisma Laser Microscopio Electrodos Muestra Muestras no conductoras Areas pequeñas (50 µm) Importancia en Biología, metalurgia, etc

9 Placa de referencia Ni CdNi Co As Ba Co Cd Ba BeAs

10 Detección fotográfica VENTAJAS: * Registro permanente y simultáneo de un gran número de líneas * Emulsiones fotográficas de gran sensibilidad en UV y visible * Coste no demasiado alto INCONVENIENTES: * Tiempo y esfuerzo para procesar las placas * Control estricto de condiciones

11 Detección fotoeléctrica VENTAJAS: * Mayor rapidez * Mayor precisión (placa: 1-2 %; fotoeléctrica: 05%) INCONVENIENTES: * Menor versatilidad * Mayor coste

12 Aplicaciones Método del patrón interno * Propiedades físicas y químicas similares a las del elemento a analizar * Línea de emisión con energía de excitación del mismo orden que la del analito *Energías de ionización similares * Líneas del patrón y del analito en la misma región espectral e intensidad parecida Análisis de metales y aleaciones metálicas Metales en aceites lubrificantes Elementos traza en la atmósfera Elementos traza en plantas, suelos, sangre, materiales cerámicos, etc

13 Emisión de llama del sodio I λ, nm

14 Emisión

15 Fotómetro de llama: componentes Monocromador Detector Sistema de introducción de muestra Medidor o registro

16 Quemador de consumo total Oxidante Combustible Muestra

17 Fotómetro de tres canales Filtro Fototubo Amplificador 766 nm K Lectura 671 nm Li Amplificador Lectura 589 nm Na Amplificador

18 Fotometría de llama: calibrado I Autoabsorción Ionización C, ppm

19 Aplicaciones Análisis rutinario de Na, K y Ca en análisis clínicos Análisis de suelos: Ca, K, Na, Al Análisis de alcalinos y alcalino-térreos en una gran variedad de materiales

20 Formación del plasma ubo de cuarzo e e bobina de inducc lineas de fuerza del campo magn descarga Tesla

21 ICP 1 30 mm 6000 ºK 10 mm 8000 ºK ºK Ar Ar (10-15 L/min) muestra (1 ml/min)

22 ICP 2

23 ICP 3

24 ICP 4

25 Nebulizador concéntrico Ar Ar muestra Ar residuo

26 Características del ICP * Gran calidad en análisis multielemental *Determinación de elementos refractarios: B, W, Zr, U *Bajos límites de detección *Pocas interferencias químicas *Pocos problemas de ionización *Gran estabilidad durante mucho tiempo *Amplios márgenes lineales

27 Límites de detección de métodos atómicos Elemento llama Absorción atómica electrotérmica Fot llama Arco cc Chispa ICP Ag Al Ba Ca Cd Cu Fe Li Na Pb Zn

28 ICP-masas ICP Espectrómetro de masas Interfase lentes focalizadoras Analizador de iones Muestra Detector Dispositivo de lectura Procesador de señales

29 Fluorescencia de rayos X Linea K α emitida electrón que cae electrón expulsado Radiación incidente K L M

30 Espectro de rayos X Ionización M Kα I r L α2 L α1 Kβ L Lβ Lα K α1 K α2 K β3 K β1 K λ

31 Fluorescencia de rayos X: Muestra Instrumentación Colimadores Detecto Fuente Cristal analizador Monocromador

32 Tubo de rayos X Filamento haz de electrones Anodo Rayos X

33 Difracción de rayos X Haz incidente Haz reflejado ω D ω d Planos del cristal A B C

34 Señal eléctri Contador de centelleo Rayos X NaI Tubo fotomultiplicador

35 λ Espectro de fluorescencia de rayos X Ni K α Ir Co K β Cr K α Cr K β Fe K α Fe K β Co K β Ni K β