MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS ATÓMICOS. Espectroscopía de Emisión Atómica Espectroscopía de Absorción Atómica

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1 MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS ATÓMICOS Espectroscopía de Emisión Atómica Espectroscopía de Absorción Atómica

2 MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS ATÓMICOS

3 ESPECTROS DE LÍNEAS PARA DIFERENTES ELEMENTOS

4 TRANSICIONES ELECTRÓNICAS EN ATOMOS Diagrama de niveles de energía para el sodio y para el potasio.

5 ASPECTOS GENERALES

6 EFECTO DOPPLER

7 EFECTO DE PRESIÓN

8 TECNICAS ATÓMICAS

9

10 ASPECTOS FUNDAMENTALES

11 ESPECTROSCOPÍA DE EMISIÓN ATÓMICA

12 FUNDAMENTO

13 ESQUEMA DE UN ESPECTROFOTÓMETRO DE EMISIÓN CON LLAMA

14 FUENTES DE EXCITACIÓN

15 NEBULIZADOR GAS NEBLINA MUESTRA

16 DIAGRAMA DE UN MECHERO CON CÁMARA DE PREMEZCLADO quemador entrada de combustible entrada de oxidante entrada de muestra tubo de drenaje deflectores esfera de vidrio

17 REQUISITOS DE LA LLAMA ZONA DE COMBUSTIÓN SECUNDARIA (PROCESOS DE OXIDACIÓN) REGIÓN INTERZONAL (ATOMIZACIÓN Y EXCITACIÓN) ZONA DE COMBUSTIÓN PRIMARIA (EVAPORACIÓN DEL SOLVENTE)

18 ESPECTROS DE EMISIÓN DE ALGUNAS LLAMAS COMUNES

19 TEMPERATURAS DE ALGUNAS LLAMAS Mezcla Temperatura (oc) (combustible/comburente) gas natural/aire 1700 propano/aire 1800 hidrógeno/aire 2000 hidrógeno/oxígeno 2650 acetileno/aire 2300 acetileno/oxígeno 3200 acetileno/óxido nitroso 2700 cianógeno/oxígeno 4800

20 PROCESOS EN LA LLAMA Ejemplo: MgCl2 (acuosa) MgCl2 (sólido) MgCl2 (líquido) MgCl2 (líquido) MgCl2 (gas) Mg(gas) + 2 Cl(gas) Mg(gas) + calor Mg*(gas) Mg(gas) + hν

21 FUENTES DE EXCITACIÓN ELÉCTRICAS El acoplamiento de los electrodos depende de la naturaleza de los electrodos

22 FUENTES DE EXCITACIÓN: PLASMA

23 FUENTES DE EXCITACIÓN: PLASMA POR INDUCCIÓN (ICP) Bobina de Inducción de radiofrecuencia Plasma: gas que contiene elevadas concentraciones de cationes y e- Ar vapor de muestra en Ar

24 FUENTES DE EXCITACIÓN: PLASMA POR INDUCCIÓN (ICP)

25 SISTEMAS MONOCROMADORES EN ESPECTROSCOPÍA ATÓMICA (EA) Debido a la estrechez de bandas a seleccionar se requieren monocromadores muy resolutivos que usan redes de difracción curvas (líneas inferiores a 0.01nm). La radiación se focaliza de acuerdo con la curvatura (círculo de Rowlands)

26 DETECCIÓN Se puede usar una película como sistema de detección

27 ESPECTROS DE LLAMA DE ALGUNOS METALES

28 DETECCIÓN

29 FOTÓMETRO DE LLAMA Selector de λ La instrumentació n requerida es muy similar a los espectrofotómetros de filtro o de simple haz. Detector Tanto el selector de λ como el detector son sencillos. Se trata de fijar muy pocas líneas (especies)

30 ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA

31 MÉTODOS DE ABSORCIÓN

32 ABSORCIÓN ATÓMICA Ventajas sobre la emisión: Menos interferencias Menos dependencia de la temperatura Mejor sensibilidad y exactitud a nivel de ppb para la mayor parte de los elementos (2% de precisión) Desventajas sobre la emisión: Algunos metales forman óxidos rápidamente No es posible el análisis multielemental simultáneo

33 FUENTE DE ATOMIZACIÓN

34 ATOMIZACIÓN CON LLAMA El atomizador consiste en un mechero con cabeza larga y estrecha que sirve de paso óptico para la muestra (b) La muestra se aspira dentro de la llama. El nebulizador controla el flujo de muestra y la nebuliza. Cámara de premezclado Nebulizador La cámara de premezclado, asegura que la muestra se mezcla con el combustible y el oxidante, antes de entrar en el interior de la llama

35 ATOMIZACIÓN CON LLAMA Combustible/oxidante Temperatura, ºC Acetileno/aire Acetileno/ N2O

36 ATOMIZACIÓN EN LLAMA

37 EQUIPO DE ABSORCIÓN ATÓMICA En su forma más simple, sus componentes son similares a un espectrofotómetro de simple haz.

38 ATOMIZACIÓN SIN LLAMA

39 PROCEDIMIENTO

40 HORNO DE GRAFITO purga de gas muestra paso óptico tubo de grafito agua de refrigeración

41 ATOMIZACIÓN SIN LLAMA

42 ATOMIZACIÓN SIN LLAMA

43 ATOMIZACIÓN SIN LLAMA

44 FUENTES DE RADIACIÓN

45 FUENTES DE RADIACIÓN

46 LÁMPARA DE CÁTODO HUECO

47 LÁMPARA DE CÁTODO HUECO

48 LÁMPARA DE CÁTODO HUECO El El bombardeo bombardeo de de los los átomos átomos por por el el gas gas hace hace que que se se exciten exciten yy al al relajarse relajarse se se producen producen emisiones emisiones características características de de esos esos átomos átomos

49 LÁMPARA DE CÁTODO HUECO

50 MONOCROMADORES Y DETECTORES

51 MÉTODOS DE ANÁLISIS EN AA

52 PROCEDIMIENTO ANALÍTICO

53 ANÁLISIS CUANTITATIVO

54 MÉTODOS DE AA

55 ANÁLISIS POR GENERACIÓN DE HIDRUROS

56 ANÁLISIS POR GENERACIÓN DE HIDRUROS

57 CONDICIONES DE MEDIDA EN GH-AAS

58 INTERFERENCIAS 1) Espectrales 2) Químicas a) Por dispersión de la radiación incidente sobre los átomos (matriz) b) Por absorción o emisión de interferentes que no es capaz de discriminar el detector (especies moleculares o atómicas que absorben cerca de la λ seleccionada) a) Son consecuencia de reacciones entre el analito e interferentes presentes en la llama que dan lugar a compuestos poco volátiles b) Formación de compuestos menos volátiles que dificultan la disociación en el proceso de atomización c) Exaltación de la señal ocasionada por la formación compuestos mas volátiles d) Formación de compuestos refractarios difíciles de disociar

59 COMPARACIÓN ENTRE AA Y EA EN LLAMA

60 EQUIPOS DE AA Y EA

61 CONCLUSIONES

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