espect rosco pia atomic a
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Espectroscopia atómica
Está basada en la utilización átomos al estado de vapor activados mediante energía electromagnética o energía térmica,Midiendo la energía absorbida o emitida por los
átomos al pasar a un estado activado o al volver del estado activado,.
Transiciones electrónicas en Atomos
0
1
2
3
4
eV
330.2
330.3
4s
3s
4p
589.0
589.6
819.5
3d
3p
4s
4p
5s
6s6p
5p4d
3d
766.5
769.7344.6
344.7
696.4
404.1
404.7
693.9
Na K
Diagrama de niveles de energía para el sodio y para el potasio.
Tecnicas Atómicas
Las técnicas Atómicas puede ser • Espectroscópicas:
– Absorción– Fluorescencia – Emisión atómica
• Espectroscopia de Masas
Aspectos fundamentales
La obtención de los átomos al estado de vapor que puede realizarse mediante
• Una llama,• Energía electrotérmica, • plasma • Formación de un vapor frío
Aspectos fundamentales
• Todas las técnicas Atómicas tienen en común su gran sensibilidad y selectividad, al estár basadas en transiciones electrónicas de átomos que se producen de forma definida para cada átomo y siendo distinta de un átomo a otro
• . Esta característica posibilita la determinación multielemental en una sola medida y prácticamente sin interferencias.
Aspectos fundamentales
kTEP
PNN ei /*
00
* −=
Para la Absorción es necesario que los átomos permanezcan en estado fundamental
Para la Emisión es deseable que el mayor número de átomos estén en estado excitado
Para la fluorescencia es independiente pero se prefiere que la Intensidad de la emisión que se mide proceda de la excitación
electromagnética a través de la lámpara excitadora.
Aspectos fundamentales• El factor controlante de la población relativa de átomos
en estado fundamental o excitado es la energía aplicada y por tanto la temperatura de la fuente atomizadora, aumentando un 4% la población de átomos en estado excitado por cada 10ºK de aumento de la Tª.
• Por ello en las técnicas de emisión y fluorescencia el control de temperatura es critico, mientras que en las de absorción es importante pero no critica.
• En la de masas es critica la Tª para la producción de iones
Aspectos fundamentales
• Absorcion Atómica
• Emisión Atomica(la emisionespontanea de radiacion )
• Fluorescencia atómica
• Espectroscopia atomica de Masas.
El grado de ionización de un atomo viene dado por la ecuacion de Saha
Aspectos fundamentales
• ABSORCIÓN ATOMICA– Llama (ppm de la mayoría de elementos)– Electrotérmica (Cámara de Grafito) ppb de gran numero de
Elementos– Vapor Frío (para Hg, As, Sé, Sb y elementos con hidruros
volátiles ppb a ppt)• EMISIÓN ATOMICA
– Llama ( Alcalinos y alcalinotérreos y muchos otros metales)– Arco o chispa – Plasma Óptico ( La mayoría de elementos y en concentraciones
que pueden variar des mg/ml a ppb)• FLUORESCENCIA ATOMICA
– Llama – Vapor frío (Hg, As, Sb, y Sé a niveles de ppt)
Fuentes de atomización
Producción de Vapor Atomico
Tipos de llamas
Zonas de la llama
cono externo
región intermedia
zona interna
.
Distribución de temperatura en la llama
muestra
oxidante
nebulizador
muestra
desagüea b
oxidantecombustible
.
Proceso de AtomizaciónLLama
estadoexcitado
estadofundamental
vaporización
desolvatación
transporte
muestra
LLA
MA
.
.
transportedel aerosol
nebulización
vapor vapor vapormolecular atómico iónico + e –
vapor vapor vapormolecular* atómico* iónico*
Equilibrios entre especies vaporizadas
• El vapor originado puede estar constituido por : moléculas, átomos libres o iones, tanto en estado fundamental, como en estado excitado
• especies moleculares, MX : K = M XMX
MO <—> M + O ; M = K MOO
óxidos metálicos
Una llama reductora, con bajo contenido de oxígeno, desplaza el equilibrio hacia la formación de átomos libres:
ionización :los átomos neutros del analito pueden originar iones sencillos y electrones libres
M <—> M+ + e– Ki = M+ e–
Mlog K i = –5050 Ei
T + 52 log T – 6.49 + log M+ e–
M
Mecanismo atomizaciónen cámara grafito
• Consideraciones termódinámicas.– Conversión de Sales metálicas a óxidos.– Evaporación del oxido metálico o el Haluro
metalico antes de la atomización.– Disociación Térmica de la sal o el oxido.– Reducción del Oxido metálico
Plasma
• Son gases parcialmente ionizados Contienen moléculas, radicales y átomos
pero también iones y electrones libres como resultado del acoplamiento de energía con la materia en estado gaseoso
Formación de Atomos en plasmas
• Excitación a través de electrones
Excitación a través de las especies del Ar
Penning
Interferencias Químicas en el proceso de atomización
• Interferencias Quimicas en el proceso de atomización
• Constituyen la mayor fuente de problemas en las técnicas Atómicas
• (a) formacion de compuestos menos volátiles que dificultan la disociación en el proceso de atomización
• (b) Realces ocasionados por la formación compuestos mas volátiles
• (c) Formacion de compuestos refractarios dificiles de disociar
Vapor Frio• Hg2+ + Sn2+ Hg0+Sn4+
Hg2+
Sn2+
Gas
FiltroC
Celula
Aparato medida
Vapor Hg
Generación de hidruros
• REDUCTORES:– Zn en medio HCl– Borohidruro de Na NaH4B
• Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Te and Se• Fundamentalmente se utiliza medidas en
fluorescencia atómica o AA
Condiciones de medida en GH-FAAS