1) UNA INTRODUCCIÓ INTRODUCCIÓN N A ESPECTROS ESPECTROSCOPIA COPIA DE LLAMA
Espectroscopia de llama es una técnica analítica utilizada para la determinación cualitativa y cuantitativa de un elemento en una muestra. En este método la muestra, en forma de líquido homogéneo, se introduce en una llama donde las reacciones térmicas y químicas crean átomos "libres" capaces de absorber, emitir o fluorescencia en longitudes de onda características. Espectroscopia de llama se puede subdividir de acuerdo a los diferentes procesos que ocurren, para darnos espectroscopia de emisión por llama, espectroscopia de absorción atómica y espectroscopia de fluorescencia atómica.
1.1)
Espectroscopia Espectroscopi a de emisión por llama
En la espectrometría de emisión con energía térmica (en forma de una fuente de llama, chispa o plasma) se utiliza para excitar los átomos libres de altos niveles de energía. Los átomos posteriormente emiten radiación característica que puede ser aislada por un monocromador. La radiación emitida es proporcional a la concentración de los átomos presentes. Para los análisis de emisión la temperatura del recurso de excitación debe ser alta para poder excitar grandes cantidades de átomos libres. Cuando se utiliza una llama, la estequiometria y la posición de observación deben ser optimizadas para observar la posición de equilibrio de la población del estado excitado, con el fin de obtener una lectura estable. La espectrometría de emisión sufre una importante desventaja debido a que los espectros de emisión son complejos por la emisión de otras especies en la muestra y por el fuego, causando interferencias considerables. La espectrometría de emisión de llama es la más simple, instrumentalmente, instrumentalmente, de las técnicas de espectrometría de llama y, como tal, es el método más antiguo conocido.
1.2)
Espectroscopia Espectroscopi a de absorción atómica
La técnica de absorción atómica desarrollada por Sir Alan Walsh, de CSIRO a mediados de la década de 1950 se ha convertido en el método preferido de análisis elemental. Walsh descubrió que la mayoría de los átomos libres en las llamas comúnmente usadas estaban en estado fundamental, pero las llamas no tienen la energía suficiente para excitar los átomos (a excepción de los elementos del grupo I). Una fuente de luz que emite una estrecha línea espectral de energía característica se utiliza para excitar los átomos libres que se forman en la llama. La disminución de la energía (absorción) es medida entonces. La absorción es proporcional a la concentración de átomos libres en la llama, dado por la Ley de Lambert-Beer.
Dónde: I0 = Intensidad de radiación incidente emitida por la fuente de luz. It = Intensidad de radiación transmitida (cantidad no absorbida) C = Concentración de la muestra (átomos libres) K = Constante (puede ser determinada experimentalmente) L = Longitud de recorrido Absorción Atómica es similar a la Espectroscopia de Ultra-Violeta en longitudes de onda similares y se utiliza la misma relación (Ley de Lambert-Beer), pero difiere en el hecho de que se hace uso de una fuente de línea, y el compartimento de la muestra (una llama o atomizador electrotérmico) es colocada antes del monocromador y no después de él. En los análisis prácticos de absorción atómica la ley de Lambert-Beer puede ser reducida a:
Puesto que el instrumento esta calibrado con patrones y las concentraciones de las muestras son interpolaciones de estos. El método no es absoluto sino comparativo, como tal la constante no tiene que determinarse al igual que los coeficientes de extinción en la espectroscopia UV. así como se produce la absorción atómica, también hay emisiones de la muestra, la llama, y otras especies en la muestra. Para aislar la absorción atómica de todos los otros efectos, la energía de la fuente de luz es codificada por modulación (cambiando entre Encendido y Apagado a intervalos regulares) y los electrónicos están sintonizados para “ver” únicamente las señales de esta fuente. Por este método de
emisión de llama, que está en estado estacionario no es detectado por los electrónicos, únicamente la absorción atómica es observada.
1.3)
Espectroscopia de fluorescencia atómica
El proceso de fluorescencia es similar al de absorción atómica en donde los átomos libres son excitados a alta energía por radiación característica, sin embargo el detector está colocado en ángulos rectos a la fuente de radiación de la fluorescencia observada.
