La espectroscopia de emisión de llama (FES) involucra nebulizar una muestra líquida y pasarla a través de una llama donde los átomos se excitan y emiten radiación característica que puede ser analizada. La instrumentación básica incluye componentes para introducir la muestra a la llama, inducir transiciones espectrales, aislar líneas espectrales específicas, y detectar la radiación emitida. Las aplicaciones comunes de FES incluyen el análisis de trazas de metales en mue

1. LLAMA LA ESPECTROSCOPIA DE EMISIÓN (FES)
En espectrometríade emisiónde llama,lasoluciónde lamuestraesnebulizada(convertidoen
un finoaerosol) y introduce enlallamacuandose desolvated,vaporizadoyatomizado,todo
enuna sucesiónrápida.
Posteriormente,losátomosylasmoléculasse elevanaestadosexcitadosporcolisiones
térmicocon el componentesde lallamagasesquemadosparcialmente.A suregresoauna o
semisótanoelectrónicosde estado, losátomosexcitadosymoléculasemitenradiación
característica de loscomponentesde lamuestra.El emitidalaradiaciónpasaa travésde un
monocromadorque aíslala longitudde ondaespecíficaparael deseadoanálisis.Un
fotodetectormide laenergíaradiante de laradiaciónseleccionada,que luegoesamplificaday
se envía a un dispositivode lectura,metro,grabador,oel sistemadel microordenador.
Combustión.Llamasproporcionarunmediode convertirlosanalitosensoluciónalosátomos
enla fase de vapor libre de productosquímicosde suentorno.Estosátomoslibresse
transformanenexcitadoselectrónicosestadosporunode dosmétodos:laabsorciónde
energíatérmicaadicional de lallamao la absorciónde energíaradiante de unafuente externa
de radiación.
En el primermétodo,conocidocomoespectroscopiade emisiónde llama{FES),laenergíade
la llamatambiénsuministralaenergíanecesariaparamoverloselectronesde losátomos
libresdel estadofundamentalparaentusiasmadosestados.Laintensidadde laradiación
emitidaporestosátomosexcitadosde volveral estadofundamental proporciona labase de
determinacionesanalíticasenlaFES.
INSTRUMENTACIÓN DE LLAMA ESPECTROMETRÍA MÉTODOS Los componentesbásicosde
instrumentosde espectrometríade llamase discutenenestasección.Estoscomponentes
proporcionanlossiguientesfuncionesque se requierenencadamétodo:(1) entregarel analito
a la llama,(2) inducirlaespectral transiciones(absorciónoemisión) necesariasparala
determinacióndel analito,(3) aislarel líneas espectralesnecesariosparael análisis,(4)
detectarel aumentoola disminuciónde laintensidadde laradiaciónenlalíneasaisladas(s),y
(5) registrarestosdatosde intensidad.
Pretratamientode lamuestra
Llama FES requiere que el analy1e se disuelveenunasoluciónconel finde someterse ala
nebulización(verlasiguientesección).Laquímicahúmedanecesarioparadisolverlamuestra
enuna matrizadecuada,ya seapara métodode lallamaesa menudouncomponente
importante del procesoanalítico.El analistadebe estarconsciente de sustanciasque
interfierenconlamediciónde emisiones.Cuandoestassustanciasse encuentranenla
muestra,debenserretiradosoenmascarados(complejo).Losreactivosutilizadosparadisolver
lasmuestrasno debencontenersustanciasque danlugaraproblemasde interferencias.
Expediciónde lamuestra

2. El dispositivoque se introduce lamuestraenlallamaoplasmajuegaun papel importante enla
determinaciónde laexactitudde losanálisis.El métodode muestreomáspopularesla
nebulizaciónde unamuestrade líquidoproporcionarunflujocontinuode aerosolesenuna
llama.Un sistemade introducciónde muestraslíquidasse compone de trescomponentes:(1)
un nebulizadorque rompe el líquidoenpequeñasgotas,(2) unaerosol.modificadorque
eliminalasgotasgrandesde lacorriente,permitiendoque sólolasgotasmáspequeñasque un
ciertotamañopara pasar,y (3) la llamaoatomizadorque convierte laanaIyte enátomos
libres.
Nebulización
nebulizaciónneumáticaeslatécnicautilizadaenlamayoríade lasdeterminacionesde la
espectroscopiaatómica.Lamuestrasoluciónse introduce atravésde unorificioenuna
velocidaddel gasde reacciónde alto,por logeneral el oxidante.Lamuestracorriente puede
cruzan la corriente del gas,yaseaen unaforma paralelaoperpendicular(Figura9.1a).Líquido
se dibujaa travésdel capilarde la muestrapor ladiferenciade presióngeneradaporel gasde
alta velocidadcorriente que pasaporel orificiode lamuestra.El flujode líquidoempiezaa
oscilar,produciendofilamentos.
Por último,estosfilamentosde colapsoparaformaruna nube de gotitasenel modificadorde
aerosol ocámara de nebulización.
En la cámara de pulverizaciónlasgotasmásgrandesse eliminande lacorriente de lamuestra
por paletasde mezclaodivididoenpequeñasgotitasde cuentasdel impacto(Figura9.1 b) o
superficiesde lasparedes.El aerosol final,ahoraunanieblafina,se combinaconel oxidante /
mezclade combustible yllevóenel mechero(Figura9.2).
Una ampliadistribucióntípicade losdiámetrosde lasgotasse muestraenla Figura9.3. Las
gotas másgrandesque cerca de 20 micras se encuentranatrapadosenlacámara de
nebulizaciónyel flujode residuos.Ladistribución de tamañosde gotaesuna funciónde el
disolvente,asícomoloscomponentesdel sistemade muestreo.EnAASsólounpequeño
porcentaje (normalmente2%o 3%) de lasoluciónnebulizadaanalitoalcanzael quemador.
Atomización
El pasodebe convertirlaatomizacióndel analitoenel aerosol enátomoslibresde analitoenel
suelo.Estadopara el análisisde laFES.Muy pequeñascantidadesde muestra(5-100ILL) o
muestrassólidaspuedensermanejadosporsinllamamétodostermoeléctricos.
Atomizadoresdellama. La secuenciade eventosinvolucradosenlaconversiónde unelemento
metálico,M,desde unasal disuelta,MX,enla soluciónde lamuestrapara liberarátomosde H
enla llamase muestraenla Figura9.4. Despuésde lasgotitasde aerosol que contiene 1v.IX
entrar enla llama,el solvente se evapora,dejandopequeñaspartículasde seco,sólido1v.IX.A
continuación,1v.IXsólidase convierte envaporde NIX. Porúltimo,unaparte del MX
moléculasse disocianparadarneutral átomoslibres.Laeficienciaconlaque produce lallama
átomosneutrosanalitoesde igual importanciaentodaslastécnicasde la llama.

3. Si los eventosprocederverticalmente de arribahaciaabajoenla Figura9.4, laeficienciadel
libre átomolaproducciónesalta. Procesosde esarama horizontal interferirconla producción
de analitolibre losátomos.Estosprocesosincluyen:(1) de excitaciónyemisiónde radiación
por el MX(g) las moléculas,(2) reacciónde M(g) conloscomponentesde losátomosde fuego
a altas temperaturasparaproducirmoléculasyionesque tambiénabsorbenyemiten
radiación,y(3) la formaciónde M+ X iones,que,ademásde reducirlaeficienciade losátomos
de producciónlibres.complicanel análisismediante laadiciónde líneasatodoel espectro. La
llamasigue siendolautilidadgeneral del atomizadorparalamayoría de espectroscopia
atómicaa pesarde la evoluciónde laatomizaciónelectrotérmica.Unafuente de lallama
satisfactoriadebe proporcionarlatemperaturaylarelacióncombustible/oxidante necesario
para un análisisdado.Lamáximade funcionamientolatemperaturade lallamase determina
por la identidadde loscombustible yoxidante,mientrasque laexactatemperaturade lallama
esfijadoporla relacióncombustible /oxidante.Además,el espectrode lallamase debe no
interferirconlaabsorcióno líneasde emisiónde losanalitos.Loscomponentesde losgasesde
la llamalímite el rangode uso de longitudesde ondamayoresde 210 nm.
Ionizaciónde interferencia
A fuegoaltoy temperaturasdel horno,losátomosconunpotencial de ionizaciónbajase
ionizan.Cualquierionizaciónreduce lapoblacióntantodel estadofundamental yel estadode
excitaciónde átomosneutroslibre,loque disminuyelasensibilidadde ladeterminación.Este
problemaesfácilmente superadaporlaadiciónde un exceso(ca.100 - veces) de unelemento
más fácilmente ionizado,talescomoK,C,o para suprimirlaionizaciónde Srendos y
solucionesde calibraciónde lamuestra.Losátomosionizadosmásfácilmenteproduciruna
gran concentraciónde electronesenel vapor.Estoselectrones,porlaacciónde masas,
suprime laionizaciónde losátomosde analito.Porlotanto,supresordebe añadirse alas
muestrasque contienencantidadesvariablesde metalesalcalinosanalizadospor/Aire llamas
de acetilenoparaestabilizarlasconcentracionesde electroneslibres.Laadiciónde inhibidores
esaún más importante enlosanálisisque requierenel máscalientede acetileno/óxido
nitrosollamas.
APLICACIONES
La mayoríade lasaplicacionesde laFEShan sidola determinaciónde trazasde metales,
especialmenteenlasmuestrasde líquido.Esdbe hombrorecordarque FES ofrece una,barato
y sencillométodosensible paraladetecciónde metalescomunes,incluidalaalcalinosytierras
alcalinas,asícomo variosmetalesde transicióncomoFe,Mn,Cu y Zn. FES se ha ampliadopara
incluirunnúmerode no metales:H,B,C, N, P,As,O, S,
Se,Te,halógenosygasesnobles.detectoresde FESpara P yS estándisponibles
comercialmenteparael usodel gas cromatografía.FES ha encontradounaampliaaplicaciónen
el análisisdel medioambiente ylaagricultura,análisisindustrial de metalesferrosos
yaleaciones,asícomo vidriosymaterialescerámicos,ylosanálisisclínicosde loslíquidos
corporales.FESse puedenautomatizarfácilmente manejarungrannúmerode muestras.
detectoresde lainterfazconunarsenal sistemade microcomputadorapermisode análisis
simultáneode varioselementosenunasolamuestra