Capitulo 4 Espectroscopía de Absorción Atómica_

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
Asignatura: ANALISIS INSTRUMENTAL
Carrera: Bromatología y Lic. en Bromatología

CAPITULO IV
ESPECTROSCOPIA
ATOMICA

Capítulo IV Espectroscopía Atómica

1|

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
Asignatura: ANALISIS INSTRUMENTAL
Carrera: Bromatología y Lic. en Bromatología

ESPECTROSCOPIA ATOMICA
Esta técnica está basada en el fenómeno de absorción de la luz de determinadaslongitudes de onda por parte de átomos vaporizados en estado de reposo. Las bandas de
absorción son muy estrechas, por lo cual el espectro total de absorción de un átomo se define
como espectro de líneas. El elemento en estudio es situado en una llama, donde es disociado de
sus enlaces químicos y, por ganancia de electrones, se sitúa en un estado atómico base neutro no
excitado ni ionizado. Lasensibilidad de los métodos atómicos está dentro de los límites de partes
por millón a partes por mil millones, partes por billón (ppb). Las ventajas adicionales de estos
métodos son rapidez, conveniencia, selectividad inusualmente elevada y costos moderados de los
instrumentos.
La determinación espectroscópica de especies atómicas sólo se puede llevar a cabo
dentro de un medio gaseoso, en el cuallos átomos individuales están separados unos de los
otros. Consecuentemente, el primer paso en todos los procedimientos espectroscópicos es la
atomización, un proceso en el cual la muestra es volatilizada y descompuesta para producir un
gas atómico. La eficiencia y reproducibilidad del paso de atomización determina en gran parte la
sensibilidad, precisión y exactitud del método, es decir, laatomización es, con mucho, el paso más
importante en la espectroscopia atómica.
Como se muestra en la tabla 1 hay tres tipos de espectroscopia atómica basados en la
atomización en llama: 1) espectroscopia atómica de absorción (AAS), 2) espectroscopia atómica
de emisión (AES), y 3) espectroscopia atómica de fluorescencia (AFS).
Tabla 1: Clasificación de los métodos espectrales atómicos
Método deatomización

Temperatura
normal de
atomización, ºC

Flama

1700 a 3150

Electrotérmica

1200 a 3000

Plasma de Argón
acoplado
inductivamente
Plasma de Argón
de corriente
directa
Arco eléctrico
Chispa eléctrica

5000 a 8000

Bases del
método

Nombre común

Absorción
Emisión
Fluorescencia
Absorción

Espectroscopía atómica de absorción
Espectroscopía atómica de emisión
Espectroscopía atómica de fluorescenciaEspectroscopía atómica de absorción electrotérmica
Espectroscopía atómica de fluorescencia
Fluorescencia
electrotérmica
Emisión
Espectroscopía de plasma acoplado inductivamente
Espectroscopía de fluorescencia de plasma
Fluorescencia
acoplado inductivamente

6000 a 10000

Emisión

Espectroscopía de plasma

4000 a 5000

Emisión

Espectroscopía de emisión de fuente de arco

40000

EmisiónEspectroscopía de emisión de fuente de chispa

Los espectros atómicos de emisión, de absorción y de fluorescencia son mucho más
sencillos que los espectros moleculares correspondientes debido a que no hay estados
vibracionales ni rotacionales; están constituidos por un número limitado de picos angostos o de
líneas.
Espectros de emisión:
La figura 1a es un diagrama de un nivel de energía parcial para el sodioatómico, que
muestra el origen de tres de sus líneas de emisión más prominentes. Estas líneas se generan la
calentar el sodio gaseoso a 2000 ºC – 3000ºC en una llama.
El calor promueve los electrones exteriores de los átomos de los orbitales 3 s de su estado basal,
a los orbitales 3p, 4p y 5p de estados excitados (figura 1b). Después de un microsegundo o
Capítulo IV Espectroscopía Atómica
2|FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
Asignatura: ANALISIS INSTRUMENTAL
Carrera: Bromatología y Lic. en Bromatología

menos, los electrones excitados se relajan al estado basal y desprenden su energía como fotones
y radiación visible o ultravioleta. Como se muestra a la derecha de la figura, las longitudes de
onda de la radiación emitida son 590, 330 y 285 nm.
Espectros de Absorción
En la figura 1c se...