Espectrometria De Absorcion Atomica

ANÁLISIS QUÍMICO POR ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA

MARYURY BLANCO PAZ

COD: 2010803

ANDREA BERNAL RODRÍGUEZ

COD:2030859

PROFESOR

Julio Elías Pedraza Rosas

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

BUCARAMANGA

2008

1. FUNDAMENTO CONCEPTUAL DE LA TÉCNICA

En el análisis químico de los productos mineralógicos es común el uso de diversas técnicas analíticas que nos ayudan a determinar la composición química del material que lo forma, los elementos químicos presentes en mayor cantidad, los minoritarios y los elementos trazas.

Una de las técnicas empleadas para este fin es la Espectroscopia de Absorción Atómica, con esta técnica analítica podemos realizar un análisis químico elemental. La Espectrometría Analítica de Absorción y Emisión Atómica permite la posibilidad de realizar determinaciones semi-cuantitativas, cuantitativas y confirmación analítica de elementos alcalinos, alcalino-térreos, metales de transición, lantánidos, actínidos y algunos no metales en todo tipo de muestras.

Espectroscopía es por lo tanto, la medición e interpretación de la radiación electromagnética absorbida, dispersada o emitida por átomos, moléculas u otras especies químicas. Estos fenómenos están asociados con cambios en los estados de energía de las diferentes especies. Por consiguiente, dado que cada especie posee estados energéticos característicos, la espectroscopía puede utilizarse para identificarlas.

La espectroscopía constituye la base del análisis espectroquímico, en el que la interacción de la radiación electromagnética con la materia se utiliza para obtener información cualitativa y cuantitativa acerca de la composición de una muestra. Dentro del análisis espectroquímico, la espectroscopía atómica estudia la absorción y emisión de la radiación por especies atómicas, iónicas y moleculares libres. Estas especies son generadas y examinadas en un medio gaseoso de alta energía, que constituye una fuente de vaporización-atomización-ionización-excitación.

La espectroscopia de absorción atómica se basa principalmente en la absorción de luz por los átomos de un elemento a cuantificar en una muestra, cuando se hace incidir en ella un haz de luz emitido por una lámpara con una rigurosa longitud de onda definida, la cual corresponde a la longitud de onda de emisión característica del elemento particular escogido para el análisis. La extensión a la cual la luz es absorbida provee una estimación de la concentración del elemento en la muestra, la cual debe estar en solución. Por lo cual requiere un tratamiento previo, para que sea atomizada en una flama, la intensidad del rayo de luz emergente, después de la absorción por la muestra, es medido para determinar su absorción. Una lámpara diferente se requiere para cada longitud de onda característica de tal forma que el análisis de cada elemento necesita una medición por separado.

El análisis por medio de esta técnica tiende a ser más preciso y exacto que usando espectroscopia de emisión óptica. Sin embargo, cabe mencionar que como todas las técnicas analíticas no debe utilizarse de manera aislada sino de manera complementaria ya que junto con el empleo de otras técnicas nos conducirá a resultados completos y satisfactorios en la caracterización química de un artefacto arqueológico.

2. APLICACIÓN DE LA TÉCNICA

La aplicación de la espectroscopia de absorción atómica es ampliamente utilizada en el estudio de artefactos arqueológicos. En el análisis de materiales metálicos no ferrosos (aleaciones de cobre), lo cual puede ayudar al entendimiento del desarrollo de la metalurgia del cobre y bronce y de técnicas de fundición en épocas pasadas. También puede utilizarse para el análisis elemental de artefactos de pedernal. El análisis químico elemental de artefactos de cerámicas tiene gran utilidad ya que puede ayudar a:

 Conocer fuente y origen de las arcillas.

 Determinar los orígenes de objetos de cerámica que fueron adquiridos a través de comercio, lo cual implica conocer las tendencias económicas y políticas.

 Encontrar diferencias químicas entre objetos originales y copias de los objetos

 Es de gran ayuda en el soporte de conceptos teóricos concernientes a la difusión de características o rasgos artísticos y culturales.

El uso de la técnica de absorción atómica hace posible determinar elementos que se encuentran en los suelos en cantidades de ppm (1 g/g de muestra) que por otros métodos analíticos no podrían determinarse. Este método de análisis se aplica para la caracterización de suelos, pudiéndose determinar algunos elementos tales como, Sodio (Na), Manganeso (Mn), Cromo (Cr), Fierro (Fe), Cobre (Cu), Estroncio (Sr), Magnesio (Mg), Níquel (Ni), Potasio (K), Aluminio (Al), Zinc (Zn), Litio (Li), Rutenio (Ru), entre otros. Se puede realizar la identificación de las diversas piedras, determinación de elementos traza de la cantera y muestras de material de construcción, usando espectroscopia de absorción atómica. Todos los elementos que se analizan por esta técnica tienen un comportamiento lineal. La muestra debe ser soluble y bien filtrada, sin sedimentos.

3. LIMITACIONES DE LA TÉCNICA, POR TIPO DE MUESTRA Y POR NIVEL DE CONCENTRACIÓN.

TIPO MUESTRA

La desventaja de la técnica consiste en que, debe analizarse cada elemento por separado aumentando el tiempo del análisis, por otra parte en el análisis de muestras no metálicas debe hacerse una disolución de las mismas en ácido fluorhídrico y perclórico lo cual no siempre es fácil de realizar.

NIVEL DE CONCENTRACIÓN

El rango de concentración óptimo para un elemento determinado en la solución usando espectroscopia de absorción atómica es típicamente 1-10 ppm (1 g/ml de sol.). La concentración límite para el análisis dependerá principalmente de la cantidad de muestra disponible.

4. ANÁLISIS CUANTITATIVO DE

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