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Espectrometría de Absorción Atómica (AAS)
Determinación de niveles de trazas (µg/mL y sub-µg/mL) de elementos o metales en una amplia variedad de muestras con excelente precisión y exactitud.
Determinación de la concentración de elementos metálicos presentes en muestras.
Muestras líquidas o sólidas.
La muestra se atomiza para convertir los elementos en estado gaseoso.
Se emite una radiación de una longitud de onda específica a través de la muestra.
Los átomos de los elementos presentes absorben selectivamente la luz a las longitudes de onda características.
La cantidad de luz absorbida se mide mediante un detector.
La absorbancia medida se relaciona con la concentración de los elementos presentes en la muestra utilizando la ley de Beer-Lambert.
Espectrometría de Absorción Atómica (AAS).
PRINCIPIO FÍSICO-QUÍMICO
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Implica el impacto de luz de una longitud de onda
específica sobre átomos en estado fundamental.
Para esto, la muestra se aspira y se introduce en una flama,
donde se volatiliza. Con la elevada temperatura los enlaces
internos se rompen y se atomiza la muestra. Estos átomos
se encuentran en estado fundamental y pueden absorber radiación
de determinada longitud de onda producida por una fuente
de radiación que contenga al elemento de interés
(si se quiere analizar cadmio, la fuente de radiación debe
tener cadmio). Esta radiación es detectada y medida para su
posterior análisis.
La absorción atómica sigue la Ley de Beer-Lambert, la absorbancia es directamente proporcional a la longitud de la trayectoria en la flama y a la concentración del vapor atómico en ella.
A = ε • C • l.
Donde A es la absorbancia, ε es el coeficiente de absorción atómica, C es la concentración del vapor atómico y “l” es la longitud de trayectoria en la flama.
INSTRUMENTACIÓN
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FUENTE DE RADIACIÓN.
MONOCROMADOR.
CELDA DE ATOMIZACIÓN.
DETECTOR.
PROCESAMIENTO DE DATOS.
APLICACIONES
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Alimentos: Se emplea para analizar la presencia de metales pesados, como plomo, cadmio y mercurio, en alimentos y bebidas. Con el fin de garantizar la seguridad alimentaria y cumplir con las regulaciones sanitarias.
Análisis Ambientales: Detección y cuantificación de contaminantes metálicos en agua, suelos, sedimentos, aire para evaluación y el monitoreo de la calidad del medio ambiente y cumplimiento de estándares ambientales.
Metalurgia y Minería: Análisis de metales en minerales, aleaciones, metales preciosos y productos metálicos. Esto ayuda en el control de calidad, la investigación y el desarrollo de nuevos materiales.
Ciencias de la Vida: Análisis de elementos metálicos en muestras biológicas, como sangre, orina, tejidos y fluidos corporales. Esto es importante en el diagnóstico y seguimiento de enfermedades, así como en la investigación biomédica.
Control de Calidad Industrial: Control de calidad de materias primas, productos acabados y procesos de fabricación. Esto garantiza la conformidad con los estándares de calidad y la seguridad del producto.
Arqueología y Geología: Para analizar la composición elemental de muestras arqueológicas, rocas, minerales y sedimentos. Esto proporciona información sobre la historia geológica, la composición mineral y la proveniencia de las muestras.
PRINCIPIO FÍSICO-QUÍMICO
Espectrometría de Absorción Atómica (AAS).
PRINCIPIO FÍSICO QUÍMICO
Implica el impacto de luz de una longitud de onda específica sobre átomos en
estado fundamental. Para esto, la muestra se aspira y se introduce en una flama,
donde se volatiliza. Con la elevada temperatura los enlaces internos se rompen
y se atomiza la muestra. Estos átomos se encuentran en estado fundamental
y pueden absorber radiación de determinada longitud de onda producida
por una fuente de radiación que contenga al elemento de interés
(si se quiere analizar cadmio, la fuente de radiación debe tener cadmio).
Esta radiación es detectada y medida para su posterior análisis.
La absorción atómica sigue la Ley de Beer-Lambert, la absorbancia es
directamente proporcional a la longitud de la trayectoria en la flama
y a la concentración del vapor atómico en ella.
A = ε • C • l
Donde A es la absorbancia, ε es el coeficiente de absorción atómica,
C es la concentración del vapor atómico y “l” es la longitud de
trayectoria en la flama.
Instrumentación
Espectrometría de Absorción Atómica (AAS).
Instrumentación
FUENTE DE RADIACIÓN
La fuente de radiación más ampliamente utilizada y aceptada
en AAS es la fuente de línea, en particular la lámpara de
cátodo hueco (HCL) y en menor medida la lámpara de descarga
sin electrodos de radiofrecuencia (EDL).
Algunas lámparas multielementales están disponibles,
como Ca-Mg y Cr-Fe-Ni, donde el cátodo está hecho de dos
o tres metales con propiedades similares.
MONOCROMADOR
La función principal de un monocromador en la espectrometría
de absorción atómica (AAS) es aislar la longitud de onda (radiación)
de interés de las otras longitudes de onda de la fuente de radiación
y la luz emitida por otros elementos en la llama. Dado que la
AAS es un método muy selectivo y prácticamente no tiene interferencias
espectrales, el monocromador no necesita tener una alta resolución;
típicamente, una resolución de 0.02 a 2 nm es adecuada.
CELDA DE ATOMIZACIÓN
La muestra se introduce en la llama como una fina niebla o aerosol.
Las llamas más ampliamente utilizadas en la AAS son la de aire-acetileno
(donde el aire es el oxidante y el acetileno el combustible) y
la de óxido nitroso-acetileno (donde el óxido nitroso es el oxidante
y el acetileno el combustible). El objetivo principal de la llama es
disociar las moléculas en átomos. El aire-acetileno (2500 ºK) realiza
esto fácil y eficientemente para 40 a 50 elementos en la tabla periódica.
Otros 10 a 20 elementos en la tabla periódica requieren la llama más
caliente de óxido nitroso-acetileno (3200 ºK). Una llama larga y
delgada es deseable en AAS para una sensibilidad máxima.
DETECTOR
El sistema de detección más ampliamente utilizado es el tubo
fotomultiplicador (PMT). Un PMT consta de un cátodo fotoemisor
y varios dínodos en un vacío.
Otros sistemas como el detector de matriz de fotodiodos (PDA) y
el detector de dispositivo de transferencia de carga (CTD)
han atraído interés en la AAS.
PROCESAMIENTO DE DATOS
Los dispositivos de lectura en los primeros sistemas de AAS eran
medidores con escalas calibradas. La instrumentación actual incluye
pantallas digitales y a menudo presentaciones gráficas en unidades
de visualización de video o computadoras externas. Alternativamente,
se pueden realizar copias impresas en registradores de gráficos,
impresoras o trazadores.
APLICACIONES
Espectrometría de Absorción Atómica (AAS).
Alimentos
Alimentos
Se emplea para analizar la presencia de metales pesados,
como plomo, cadmio y mercurio, en alimentos y bebidas.
Con el fin de garantizar la seguridad alimentaria y
cumplir con las regulaciones sanitarias.
Análisis Ambientales
Análisis Ambientales
Detección y cuantificación de contaminantes
metálicos en agua, suelos, sedimentos, aire para
evaluación y el monitoreo de la calidad del medio
ambiente y cumplimiento de estándares ambientales.
Metalurgia y Minería
Metalurgia y Minería
Análisis de metales en minerales, aleaciones,
metales preciosos y productos metálicos. Esto
ayuda en el control de calidad, la investigación
y el desarrollo de nuevos materiales.
Ciencias de la Vida
Ciencias de la Vida
Análisis de elementos metálicos en muestras
biológicas, como sangre, orina, tejidos y fluidos
corporales. Esto es importante en el diagnóstico
y seguimiento de enfermedades, así como en la
investigación biomédica.
Control de Calidad Industrial
Control de Calidad Industrial
Control de calidad de materias primas,
productos acabados y procesos de fabricación.
Esto garantiza la conformidad con los estándares
de calidad y la seguridad del producto.
Arqueología y Geología
Arqueología y Geología
Para analizar la composición elemental de muestras
arqueológicas, rocas, minerales y sedimentos.
Esto proporciona información sobre la historia geológica,
la composición mineral y la proveniencia de las muestras.
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