3. En el siglo XIX los investigadores requerían de una
instrumentación mas avanzada para seguir
progresando en conseguir la caracterización. La
espectrometría de masas( espectrografía en esa época )
fue la técnica analítica que permitió el descubrimiento
de los isótopos.
4. Científicos como Goldstein, Thomson, querían conocer el
valor del peso atómico del neón.
La idea de que algunos elementos podían estar constituidos
por mezclas de átomos con diferentes pesos ya se había
conjeturado unos años antes y soddy les asigno el nombre de
isótopos, que en griego significa mismo lugar y se refiere al
hecho de que todos los neones de diferentes peso atómico
ocupan la misma posición en la tabla de los elementos.
5. Se ha demostrado que casi todos los elementos se componen de una mezcla
de varios isótopos, se conocen alrededor de 1700 Isótopos específicos de los cuales
unos 1300 son naturales y entre ellos solo 274 son estables. Se considera que un
isótopo es estable cuando no se desintegra espontáneamente transcurrido un cierto
periodo de tiempo. En la practica esto se traduce en que los isótopos estables
no presentan una actividad radiactiva apreciable. Los isótopos estables mas
utilizados son los correspondientes a los elementos químicos H,C,N,O y S. su
importancia radica en que son elementos muy abundantes en la corteza terrestre.
6. 1.-tienen bajos pesos atómicos
2.-presentan diferencias de masas relativamente grandes
3.-corresponde a los elementos que son muy abundantes en la naturaleza
4.-los elementos C,N Y S presentan, de modo natural, varios estados de
oxidación
5.-estos elementos forman enlaces con diversos caracteres, que van desde
iónicos a fuertemente covalentes.
6.-en los cinco elementos citados, la abundancia del isótopo mas común.
7. Patrones y estándares de referencia
Los patrones son un aspecto crítico en la medida de relaciones isotópicas. En
el trabajo habitual de laboratorio, se comparan los gases que provienen de las
muestras (CO2, H2, N2, SO2 o SF6) con un gas de idéntica naturaleza que se
denomina estándar de trabajos.
Los IRMS logran mayor precisión a través de las comparaciones simples o repetidas del gas
procedente (y representativo) de la muestra con respecto a un gas de referencia.
El empleo de estándares internos en los laboratorios de isótopos se hace
necesario a causa de la escasez de patrones internacionales, que en casos extremos se
agotaron hace varias décadas (caso del PDB).
Los patrones internacionales tienen una importancia fundamental, sobre todo
en determinaciones isotópicas a escala de abundancia natural, puesto que define
convencionalmente el valor δ = 0 (que no significa que esté ausente el isótopo pesado) frente
al cual se comparan el resto de relaciones isotópicas.
8. Espectrómetro de masas de relaciones
isotópicas (IRMS)
Respecto al analizador, los IRMS son, salvo excepciones,
de sector magnético, no existiendo actualmente ningún
modelo comercial de tipo TOF (“Time of Flight”). Las
principales peculiaridades de los IRMS con respecto a
otros espectrómetros de masas corrientes (mucho más
numerosos), consisten básicamente en que no se
emplean para análisis cualitativo, no requieren
prácticamente resolución de masas, requieren ultra-alto
vacío, el electroimán no debe fluctuar durante los análisis
y el sistema de detección es de tipo multicolector (una
copa de Faraday para cada haz de iones).
9. Los principios físicos de la espectrometría de masas son muy
clásicos: una vez formados los iones de masa m en la fuente de
ionización (en general mediante “impacto electrónico”) son
acelerados por un gradiente de potencial V, con lo que
adquieren una energía cinética 2
eV =⅟₂ mv
donde e es la carga del ion y v su velocidad. Diversos dispositivos
de óptica iónica se encargan de filtrar los iones de manera que
esta energía se encuentre en una banda muy estrecha
10. • La fuerza centrífuga ejercida sobre un ión que viaja en
un círculo de radio r es: mv²
r
• La segunda fuerza que debe balancear exactamente a la
anterior es la centrípeta magnética, que es la fuerza de
deflexión ejercida por un campo magnético
perpendicular: Fuerza = HeV , donde H es el campo
magnético.
11. • Los espectrómetros de masas de relaciones isotópicas
modernos mantienen ciertos rasgos de los primeros
espectrógrafos, que ya fueron ideados con el objetivo de
analizar las características isotópicas de elementos y sustancias.
Estos métodos han consistido, principalmente, en la utilización
de balanzas de alta precisión o de espectroscopios de emisión
óptica (exclusivamente para los isótopos de nitrógeno).
12. BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS
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