La espectrofotometría
de Absorción Atómica, data del siglo XIX, la forma moderna fue desarrollada en
gran medida durante la década de los 50 por un equipo de químicos de Australia,
dirigidos por Alan Walis.
Es una técnica
la cual es capaz de detectar y determinar de manera cuantitativa la mayoría de
los elementos de la tabla periódica. Este método se puede aplicar para
determinar ciertos metales, así como: antimonio, cadmio, calcio, cesio, cromo,
cobalto, oro, plomo, níquel, y muchos más.
Básicamente,
este método se logra por medio de la atomización de la muestra, siendo los
distintos procedimientos utilizados para llegar al estado fundamental o básico del
átomo lo que diferencia las técnicas y accesorios utilizados. La técnica de atomización
más usada se llama Absorción Atómica con flama o llama, el cual nebuliza la
muestra y luego la disemina en forma de aerosol dentro de una llama de aire acetileno
u oxido nitroso- acetileno.
A partir de
lo anteriormente dicho, podemos encontrar distintos procedimientos, técnicas y
accesorios utilizados. Algunos de ellos son:
Tipos de atomizadores
Para atomizar la muestra normalmente se usa una llama, pero también pueden usarse otros atomizadores como el horno de grafito o los plasmas, principalmente los plasmas de acoplamiento inductivo.
Análisis de los líquidos
Una muestra de líquido normalmente se convierte en gas atómico en tres pasos:
1. Desolvación. El líquido disolvente se evapora, y la muestra permanece seca.
2. Vaporización. La muestra sólida se evapora a gas.
3. Atomización. Los compuestos que componen la muestra se dividen en átomos libres.
Fuentes de luz
La fuente de luz elegida tiene una anchura espectral más estrecha que la de las transiciones atómicas.
Lámparas de cátodo hueco. En su modo de funcionamiento convencional, la luz es producida por una lámpara de cátodo hueco. En el interior de la lámpara hay un cátodo cilíndrico de metal que contiene el metal de excitación, y un ánodo. El tipo de tubo catódico hueco depende del metal que se analiza. Para analizar la concentración de cobre en un mineral, se utiliza un tubo catódico de cobre, y así para cualquier otro metal que se analice.
Láseres de diodo. La espectrometría de absorción atómica también puede ser llevada a cabo mediante láser, principalmente un láser de diodo, ya que sus propiedades son apropiadas para la espectrometría de absorción láser. La técnica se denomina espectrometría de absorción atómica por láser de diodo (DLAAS o DLAS), o bien, espectrometría de absorción por modulación de longitud de onda.
Para atomizar la muestra normalmente se usa una llama, pero también pueden usarse otros atomizadores como el horno de grafito o los plasmas, principalmente los plasmas de acoplamiento inductivo.
Análisis de los líquidos
Una muestra de líquido normalmente se convierte en gas atómico en tres pasos:
1. Desolvación. El líquido disolvente se evapora, y la muestra permanece seca.
2. Vaporización. La muestra sólida se evapora a gas.
3. Atomización. Los compuestos que componen la muestra se dividen en átomos libres.
Fuentes de luz
La fuente de luz elegida tiene una anchura espectral más estrecha que la de las transiciones atómicas.
Lámparas de cátodo hueco. En su modo de funcionamiento convencional, la luz es producida por una lámpara de cátodo hueco. En el interior de la lámpara hay un cátodo cilíndrico de metal que contiene el metal de excitación, y un ánodo. El tipo de tubo catódico hueco depende del metal que se analiza. Para analizar la concentración de cobre en un mineral, se utiliza un tubo catódico de cobre, y así para cualquier otro metal que se analice.
Láseres de diodo. La espectrometría de absorción atómica también puede ser llevada a cabo mediante láser, principalmente un láser de diodo, ya que sus propiedades son apropiadas para la espectrometría de absorción láser. La técnica se denomina espectrometría de absorción atómica por láser de diodo (DLAAS o DLAS), o bien, espectrometría de absorción por modulación de longitud de onda.
1)
Una fuente de radiación que emita una línea específica correspondiente a la
necesaria para efectuar una transición en los átomos del elemento analizado.
(Lámpara)
2) Un
nebulizador, que por aspiración de la muestra líquida, forme pequeñas gotas para una
atomización más eficiente.
3) Un
quemador, en el cual por efecto de la temperatura alcanzada
en la combustión y por la reacción de combustión misma, se favorezca la
formación de átomos a partir de los componentes en solución.
4) Un sistema óptico que separe la radiación de
longitud de onda de interés,
de todas las demás radiaciones que entran a dicho sistema. (Monocromador y red de difracción)
5) Un detector
o transductor, que sea capaz de transformar, en relación proporcional, las señales de
intensidad de radiación electromagnética, en señales eléctricas o de
intensidad de corriente.
6) Un
amplificador o sistema electrónico, que como su nombre lo indica amplifica la
señal eléctrica producida, para que en el siguiente paso pueda ser procesada
con circuitos y sistemas electrónicos comunes.
7) Por último,
se requiere de un sistema de lectura en el
cual la señal de intensidad de corriente, sea convertida a una señal que el
operario pueda interpretar (ejemplo: absorbancia). Este sistema de lectura,
puede ser una escala de aguja, una escala de dígitos, un
graficador, una serie de datos que pueden ser procesados a su vez por
una computadora, etc.
En la ingeniería industrial, debemos
estar a cargo de muchos procesos en las empresas en donde posiblemente
trabajaremos, gracias a la Absorción Atómica la cual es una técnica capaz de detectar y
determinar cuantitativamente la mayoría de los elementos del Sistema Periódico,
pudiéndose analizar una amplia variedad de tipos de muestra (asi como dije
anteriormente).
Gracias a esto podemos
ver, como en diferentes entidades la utilización de este método es muy
importante.
Agricultura y alimentos
Análisis de suelos, fertilizantes, materias vegetales, alimentos, etc
Biología y clínica
Determinación de elementos tóxicos en orina, sangre, heces, leche materna.
Análisis de tejidos animales
Geología
Análisis de suelos, sedimentos y rocas.
Aguas
Análisis de aguas continentales, potables, vertido, salmueras y aguas de mar
Agricultura y alimentos
Análisis de suelos, fertilizantes, materias vegetales, alimentos, etc
Biología y clínica
Determinación de elementos tóxicos en orina, sangre, heces, leche materna.
Análisis de tejidos animales
Geología
Análisis de suelos, sedimentos y rocas.
Aguas
Análisis de aguas continentales, potables, vertido, salmueras y aguas de mar
