Absorcion Atomica

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Determinar la concentración de Cobre y Manganeso de una muestra problema por medio de la absorción atómica.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Por medio de soluciones patrones de los cationes de la muestra problema, cargar al equipo con información para la determinación de la concentración de los cationes.

Determinar las concentraciones y absorbancias promedios para las soluciones de Cobre y Manganeso (soluciones patrón y solución problema).

Comparar las concentraciones obtenidas para las soluciones de Cobre y Manganeso, según La Ley de Beer.

Seleccionar la adecuada lámpara de cátodo hueco, en función del catión a cuantificar.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Espectroscopia de absorción atómica es una técnica de análisis instrumental capaz de detectar y determinar cuantitativamente la mayoría de los elementos comprendidos en el sistema periódico.

Éste método consiste en la medición de las especies atómicas por la absorción de la luz por los átomos de un elemento 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 característica del elemento particular escogido para el análisis en este caso es el Cobre y el Manganeso.

Los métodos atómicos se clasifican según el método de atomización proceso por el cual, los constituyentes de una solución se convierten en átomos o en iones elementales al estado gaseoso. El método a emplear es la atomización de llama, ya que este ofrece una buena sensibilidad en cuanto a los iones con los cuales se va a trabajar. Otros métodos que se pueden resaltar son la espectroscopia de absorción atómica (EAA), la espectroscopia de emisión atómica (EEA) y la espectroscopia de fluorescencia atómica (EFA)

Los métodos atómicos son generalmente muy sensibles y pueden utilizarse para determinar concentraciones de analito en el intervalo de partes por millón a partes por billón.

El proceso de manera resumida, se puede exponer de la siguiente manera, se evapora rápidamente una solución del analito a temperatura elevada, hasta la obtención de un sólido finamente dividido, que, tras nuevo calentamiento se descompone en átomos o iones elementales gaseosos.

En la atomización a la llama una solución acuosa de la muestra se dispersa (o nebuliza) en pequeñas góticas, que se mezclan con los gases combustible y oxidante y son arrastrados hacía un mechero-quemador. La evaporación del disolvente se produce en la base de la llama, que se localiza justo encima del extremo del mechero o quemador. Las partículas sólidas finamente divididas resultantes, son arrastradas hacia la región situada en el centro de la llama, denominada como interior. En esta zona, que es la parte más caliente de la llama, se disocian en átomos e iones elementales. Finalmente estos son conducidos hasta la parte más exterior del mechero o cono exterior, donde puede tener lugar la oxidación antes que las partículas atomizadas se dispersen en la atmósfera.

Las temperaturas de la llama varían desde unos 1.700 a 3.100 °C o superiores, dependiendo de los combustibles y de los oxidantes utilizados. Las llamas de gas natural-aire, proporcionan las temperaturas más bajas, mientras que las llamas de acetileno-oxígeno o acetileno-oxido nitroso, dan las más elevadas. Las llamas de hidrógeno-oxigeno, poseen temperaturas intermedias en el intervalo comprendido entre 2.500-2.700'C.

Una ventaja real de los métodos de absorción de llama, se debe al hecho de que el número absoluto de átomos no excitados, depende menos de la temperatura que el número de especies excitadas.

La energía de radiación absorbida por el átomo vaporizado es idéntica a la que se necesita para producir la excitación a un nivel energético superior. A causa de que la mayoría de los átomos en la llama no están excitados, las transiciones más probables, son las que implican la excitación de un electrón desde el estado fundamental hasta un nivel energético superior.

La anchura natural de una línea de absorción o emisión atómica es del orden de 10E-5 nm. Sin embargo, dos efectos tienden a provocar que las anchuras observadas aumenten por un factor de 100 (o más). El ensanchamiento doppier es causado por el rápido movimiento de especies dentro de la llama. Los átomos que se mueven hacia el detector, emiten longitudes de onda que son ligeramente más cortas, mientras que ocurre lo contrario, para los átomos que se mueven en dirección opuesta. El efecto neto es un incremento, en la anchura de la línea de emisión. El efecto Doppier es también el responsable del ensanchamiento de las líneas de absorción, y precisamente por las mismas razones. El ensanchamiento por presión es debido a las colisiones producidas entre los átomos, que provocan pequeñas variaciones en sus estados fundamentales de energía. Los incrementos de temperatura aumentan ambos efectos; por ello el ensanchamiento de los picos de absorción y de emisión se asocia a elevadas temperaturas.

Puesto que las energías de transición de las líneas de absorción atómica, son únicas para cada elemento, los métodos analíticos basados en la absorción atómica son potencialmente muy específicos.

El uso de un monocromador para aislar la radiación procedente de una fuente continua inevitablemente causará desviaciones instrumentales de la ley de Beer, la cual es un principio que rige la absorción de la radiación atómica, el cual formula la relación lineal entre la concentración de la especie absorbente

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