diapos seminario

1. Espectroscopía de Absorción
Atómica (AA)
Farm. Andrea Mebert

2. H ppb He
Li Be ppm B C N O F Ne
Na Mg ND/P Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Th Pa U
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
La espectrometría de absorción atómica es ampliamente utilizada para la determinación de
elementos en muestras analíticas.
•Aplicaciones principales: Análisis cuantitativo de precisión para un metal dado.
•Ventajas en el análisis cualitativo: alta sensibilidad.
•Ventajas del análisis cuantitativo: Análisis rápido y fiable de un elemento dado; En
algunos casos alta sensibilidad.
•Limitaciones del método: Los metales se analizan individualmente no simultáneamente.
Por lo general no es aplicable a no metales.
•Limitaciones para la muestra: La mayoría de muestras orgánicas líquidas y sólidas
requieren de digestión antes del análisis.

3. n = 3
n = 2
n = 1
n = 3
n = 2
n = 1
núcleo
MayorEnergía
M
ayor Energía
Orbitales electrónicos atómicos:
La configuración electrónica más estable de un átomo corresponde a la de menor
contenido energético, el estado fundamental (Eo).

4. n = 3
n = 2
n = 1
n = 3
n = 2
n = 1
Fuente de
radiación
Fuente de
radiación
Si el átomo en estado fundamental (Eo) absorbe una determinada energía,
experimenta una transición a un estado de mayor energía particular, estado excitado
(E1).

5. n = 3
n = 2
n = 1
n = 3
n = 2
n = 1
Este estado excitado (E1) es inestable, el átomo regresa a su estado fundamental
emitiendo radiación de una frecuencia determinada.

6. 7
6
5
4
3
2
1
ED2
EAA
EEA
………
………
………
1
2 3
El átomo puede alcanzar diferentes estados excitados (E1, E2, E3, ...). Cada uno de ellos
absorbe/emite una radiación característica (λ1, λ2, λ3, ...) obteniéndose así espectros
caracterizados por un número de líneas discretas.
1
2
3

7. Orbital atómico vs molecular.

8. Orbitales Electrónicos Moleculares
Energía
E0
E1
hυ1
hυ2
hυ3
hυ4
hυ5
Orbitales Electrónicos Atómicos
Energía
E0
E1
hυ1
λ (nm)
Absorción
280260 300
ν.hE =∆
283,2

9. Equipo de Absorción Atómica
(AA)

10. Componentes básicos de un espectrofotómetro de absorción atómica
a) Fuente de radiación
b) Atomizador y muestra
c) Monocromador
d) Detector
e) Sistema procesador de datos e instrumento de lectura
a)
b)
c) d) e)
Sistema óptico

12. a) Fuente de radiación
Los métodos analíticos basados en absorción atómica son
potencialemente muy específicos ya que las líneas de absorción
son considerablemene estrechas (0,002 a 0,005 nm) y las energías
de transición son únicas para cada elemento.
La fuente radiante más utilizada es la lámpara de cátodo hueco,
sin embargo existen otras fuentes, por ejemplo la lámpara de
descarga sin electrodos.

13. LLáámparampara dede CCáátodotodo HuecoHueco (LCH)(LCH)
Cátodo hueco
Ánodo
Ventana de cuarzo
Ne o Ar a 1-5 Torr

14. Ne+
Ne0
Ca0
Ca0** Ca0 + hv
Cuando se aplica un potencial del orden de 300V entre los electrodos se
produce la ionización del gas inerte. Los cationes gaseosos adquieren la
suficiente energía cinética como para arrancar alguno de los átomos
metálicos en la superficie del cátodo produciendo una nube atómica.
Estos átomos desprendidos se encuentran en estado excitado y al volver
al estado fundamental emiten su radiación característica.

15. b) Atomizador
•Atomización con llama
•Atomización electrotérmica
•Otras…….

16. AtomizadorAtomizador de llama dede llama de premezcladopremezclado
ZnCl2
Zn0
ZnO
λ=213,8 Å
Nebulizador
Solución muestra
Combustible
Oxidante
Drenaje
Llama

17. Combustibles y oxidantes más comúnes utilizados en espectroscopia de llama
e intervalos aproximados de temperatura alcanzados.
Combustible Oxidante Temperatura Vel. de Combustión
Gas LP Aire 1700-1900 39-43
Gas LP Oxígeno 2700-2800 370-390
Hidrógeno Aire 2000-2100 300-440
Hidrógeno Oxígeno 2550-2700 900-1400
Acetileno Aire 2100-2400 158-266
Acetileno Oxígeno 3050-3150 1100-2480
Acetileno Óxido nitroso 2600-2800 285

18. Absorción
TiempoInyección
Valor de
Absorbancia
Lectura:Lectura:

19. Fuente
˜
Fuente
˜
Haz de radiación
Pared del horno de grafito
Muestra
AtomizadorAtomizador electrotelectrotéérmicormico::

20. Temperatura (ºC)
Tiempo (seg)
80
250
Secado
900
Ceniza/
Pirrólisis
1950
Atomización
3000
Limpieza
Inyección
Cl- /CrO4
2-
Cd2+/Pb2+
Mat Org
Cl- /CrO4
2-
Cd0/Pb2+
Cl- /CrO4
2-
Pb0
Muestra:
Cl- /CrO4
2-
Cd2+/Pb2+
Mat Org
H2O
LecturaGas
interno

21. I. Gas externo (External Flow)
Previene la entrada de aire
exterior evitando la consiguiente
incineración del tubo.
II. Gas interno (Internal Flow)
Elimina el aire y desaloja los
vapores generados.
III. Gas mini interno (Mini Flow)

22. Temperatura(ºC)
Secado Cenizas Atomización
Absorción o dispersión
por moléculas
Pico de absroción
atómica
Tiempo (seg)
Absoción,alturadepico
Tiempo (seg)
Lectura:Lectura:

23. Interferencias

24. M M*
Lámpara de cátodo hueco
Obturador
Radiación
modulada
Radiación no
modulada
M: Estado fundamental
M*: Estado excitado

25. Interferencias
• Espectrales: absorción inespecífica (utilizar
lámpara de deuterio, etc)
-Método de corrección de las dos líneas.
-Método de corrección con una fuente continua.
-Corrección basada en el efecto Zeeman.
-Corrección del fondo basada en una fuente con autoinversión.

26. λ (nm)
Absorción
283,200282,850 283,550
Slit 7 Å = 700 pm
1 adquisición/pm = 700 mediciones
ALCH = 0,7
AD2 = (A282,850 + A282,851 + ….+ A283,200 + …. + A283,550) / 700 = 0,2
APb = ALCH - AD2 = 0,5
0,7
0,2
Lámpara de
Cátodo Hueco
Lámpara de
Deuterio

27. Interferencias
• Químicas: no permiten la atomización (utilizar
modificadores de matriz)
-Formación de compuestos poco volátiles
-Equilibrios de disociación
-Equilibrios de ionización
Ej. Calcio (fosfato) modificador de matriz: sal de Lantano