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El ININ hoy

APLICACIÓN DE LA TÉCNICA ANALÍTICA
DE ESPECTROMETRÍA DE EMISIÓN
ÓPTICA DE PLASMA
Por Ricardo Soria Juárez (ricardo.soria@inin.gob.mx)

La espectrometría de emisión óptica de plasma
es una técnica identificada en el medio de la
química analítica, por sus siglas en inglés, como
la técnica de ICP-OES (Inductively Coupled Plasma
Optical Emission Spectrometry). Con esta técnica
se puedenidentificar y cuantificar todos los
elementos de la tabla periódica, a excepción del
nitrógeno, oxígeno, halógenos y gases nobles,
mediante su espectro de emisión utilizando el
plasma como fuente de excitación.
En 1927, Irving Langmuir (Premio Nobel de
Química en 1932) y su discípulo Lewi Tonks
introducen la palabra «Plasma» para designar a
un gas ionizado y eléctricamente neutro
confinado entubos de descarga, considerándosele
un cuarto estado de la materia cuyas propiedades
derivan de las fuerzas coulombianas por la
interacción entre partículas cargadas.
Desde el punto de vista de su aplicación en la
espectroquímica, el plasma se define como un
gas parcialmente ionizado, eléctricamente neutro
en su conjunto y confinado en un campo
electromagnético. Sus temperaturas (entre 4,000
y 10,000oK) son notablemente superiores a las
llamadas químicas, lo que fundamenta su
aplicación como fuente de emisión en
espectroscopia, donde se disocian las
combinaciones químicas, incluidas las más
refractarias.

Un espectrómetro de emisión óptico de plasma
para análisis elemental está constituido por los
siguientes sistemas:
Plasma
Plasma.- El gas argón que conforma el plasma,
se obtiene a partir deuna corriente de alta
frecuencia que genera un campo magnético
oscilante.
Sistema de Introducción de Muestra
Muestra.Constituido por una bomba peristáltica,
nebulizador y cámara de nebulización, que
permite el eficaz aporte de muestra con suficiente
tiempo de residencia y estabilidad en el plasma.
Sistema de Alimentación de Gas
Gas.Constituido por el gas argón para transportar la
muestra,conformar el plasma y el enfriamiento.
Sistema Óptico
Óptico.- Permite separar el espectro
emitido (radiaciones) en sus diferentes longitudes
de onda.
Sistema de TTratamiento
ratamiento de la Señal
Señal.- Realiza
el análisis cualitativo y cuantitativo a partir de las
radiaciones emitidas.
A principios de la década de 1980, el ININ adquirió
a la compañía Applied Research Laboratories un
espectrómetro deplasma radial, modelo 35000 C
ICP, que fue el primer equipo de este tipo
utilizado en México, con el que inició la aplicación
y el desarrollo de experiencia en esta técnica.

Contacto Nuclear 3 5

En años anteriores, personal del Laboratorio de
ICP (Inductively Coupled Plasma, Espectrometría
de Emisión por Plasma) del Departamento de
Análisis Químicos (DAQ) –dependiente de la
Gerencia deTecnología Nuclear- desarrolló un
gran número de análisis en distintos tipos de
muestras (metales, aleaciones, aire, agua, suelos,
sedimentos, materiales biológicos y farmacéuticos)
para cumplir con el objetivo de proporcionar el
servicio de análisis químicos a proyectos del ININ
y a usuarios externos, principalmente en el
ámbito industrial.
En 1991 el Departamento de Análisis Químicos
obtuvo elacreditación por parte del Sistema
Nacional de Laboratorios de Prueba (SINALP),
dependiente de la Dirección General de Normas
de la Secretaría de Comercio -a múltiples métodos
de prueba y al Laboratorio de ICP por el desarrollo
de diversas metodologías, entre las que destacan:
la determinación de samario, europio, gadolinio
y disprosio – en óxidos y pastillas de uranio, lo
que contribuyó al control analíticoen la
fabricación de ensambles de combustible para
la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde.
En 1997 se promulgó la reforma a la Ley Federal
sobre Metrología y Normalización. Como
consecuencia se creó la Entidad Mexicana de
Acreditación, A.C. (ema), ante la cual el DAQ
incrementó el número de métodos acreditados
conforme a la norma ISO 17025 (Requisitos
generales para la competencia de...