Espectroscopía de emisión atómica

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La Espectroscopía de emisión atómica es un método de análisis químico que utiliza la intensidad de la luz emitida desde una llama, plasma, arco o chispa en una longitud de onda particular para determinar la cantidad de un elemento en una muestra. La longitud de onda de la línea espectral atómica da la identidad del elemento, mientras que la intensidad de la luz emitida es proporcional a la cantidad de átomos del elemento.

Equipo[editar]

El análisis por espectroscopía de emisión atómica requiere de un equipo llamado espectrómetro, el cual se compone por las siguientes partes:

  • Fuente de ionización o excitación: Encargado de llevar la muestra a de un estado basal a un estado excitado. en esta parte del equipo se genera la llama, plasma, arco o chispa.
  • Sistema dispersivo: Encargado de medir la radiación emitida por los átomos.
  • Sistema de detección y análisis.

Espectroscopía de emisión de llama[editar]

Ensayo a la llama para la detección de calcio

Una muestra de un material (analito) se pone en la llama, ya sea como gas, solución pulverizada o directamente insertado en la llama por el uso de un pequeño bucle de alambre, normalmente de platino. El calor de la llama evapora el disolvente y se rompen los enlaces químicos para crear átomos libres. La energía térmica también excita los electrones a estados electrónicos de mayor energía que posteriormente emiten luz cuando vuelven al estado fundamental. Cada elemento emite luz a una longitud de onda característica, que se dispersa por una rejilla o un prisma y se detecta en el espectrómetro.

Una aplicación frecuente de la medición de las emisiones con la llama es la regulación de los metales alcalinos para análisis farmacéuticos[1]

Espectrometría de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente[editar]

La espectrometría de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES) utiliza plasma acoplado inductivamente para producir electrones excitados e iones que emiten radiación electromagnética en longitudes de onda característica de un elemento particular, elemento.[2][3]

Ventajas de ICP-OES: presenta excelentes límites de detección y rango dinámico lineal, capacidad multi-elemento, interferencia química baja y una señal estable y reproducible. Las desventajas son las interferencias espectrales (muchas líneas de emisión), los gastos y costos de operación y el hecho de que las muestras normalmente deben estar en solución.

Espectroscopía de emisión atómica de chispa y arco[editar]

[La espectroscopía de emisión atómica de descarga electrostática chispa o arco eléctrico se utiliza para el análisis de elementos metálicos en muestras sólidas. Para los materiales no conductores, la muestra se muele con grafito en polvo para que sea conductor. En los métodos de espectroscopía de arco tradicionales, una muestra del sólido comúnmente se pulveriza y destruye durante el análisis. Un arco eléctrico o chispa se pasa a través de la muestra, calentándola a una temperatura alta para excitar los electrones dentro de ella. Los electrones del analito excitados emiten luz en longitudes de onda características que se pueden dispersar con un monocromador y se detecta. En el pasado, las condiciones de chispa o arco no fueron bien controlados, el análisis de los elementos de la muestra eran cualitativos. Sin embargo, fuentes de chispas modernas con descargas controladas pueden ser considerados cuantitativos. Tanto el análisis cualitativo como el cuantitativo de chispa son ampliamente utilizados para el control de calidad de la producción en las fundiciones y acerías.

Ventajas y desventajas generales[editar]

Ventajas:

  • Interferencias diminutas entre elementos;
  • Análisis multielemental (No detecta metales alcalinotérreos y Flúor);
  • Registro simultáneo de varios elementos;
  • Intervalos de concentración de varios órdenes de magnitud.

Desventajas:

  • Equipos muy caros;
  • Mayor coste de operación que la espectroscopia de absorción atómica.

Aplicaciones[editar]

  • Agricultura y alimentos;
  • Análisis clínicos;
  • Geología;
  • Análisis de aguas residuales.

Bibliografía[editar]

  • Reynolds, R. J .; Thomson, KC (1978). Atómica absorción, fluorescencia, y la llama espectroscopia de emisión: un enfoque práctico. Nueva York: Wiley. ISBN 0-470-26478-0. 
  • Uden, Peter C. (1992). Elemento específico cromatográfico detección por espectrometría de emisión atómica. Columbus, OH: Sociedad Americana de Química. ISBN 0-8412 -2174-X. 

Enlaces externos[editar]

Referencias[editar]

  1. Stáhlavská A (abril de 1973). «[The use of spectrum analytical methods in drug analysis. 1. Determination of alkaline metals using emission flame photometry]». Pharmazie (en alemán) 28 (4): 238-9. PMID 4716605. 
  2. Stefánsson A, Gunnarsson I, Giroud N (2007). «New methods for the direct determination of dissolved inorganic, organic and total carbon in natural waters by Reagent-Free Ion Chromatography and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry». Anal. Chim. Acta 582 (1): 69-74. PMID 17386476. doi:10.1016/j.aca.2006.09.001. 
  3. Mermet, J. M. (2005). «Is it still possible, necessary and beneficial to perform research in ICP-atomic emission spectrometry?». J. Anal. At. Spectrom. 20: 11-16. doi:10.1039/b416511j. |url=http://www.rsc.org/publishing/journals/JA/article.asp?doi=b416511j%7Cformat=%7Caccessdate=2007-08-31
  • Willard, H., Merrit, L., Dean, J., Settle, F. Métodos Instrumentales de Análisis. Grupo Editorial Iberoamérica. México. 1991. pp. 219-229, 235-237, 246-248, 253-254, 258-272.
  • Skoog,D., Holler, F., Crouch, S. Principios de Análisis Instrumental. 6ª Ed. Cengage Learning. México. 2008. Capítulos 6-10.