Espectroscopia de absorcion y emision

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ANALISIS INSTRUMENTAL
ESPECTROSCOPIA DE EMISION Y ABSORCION ATOMICA
I. INTRODUCCIÓN
Espectroscopía es 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 poseeestados energéticos
característicos, la espectroscopía puede utilizarse para identificarlas y cuantificarlas.
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, laespectroscopía 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.
1. Técnicas de espectroscopía atómica con llama.
Cuando una solución es introducida por aspiración en una llama, lamayor parte de los
componentes inorgánicos son vaporizados y convertidos en su forma elemental, y los
átomos son excitados térmicamente por la energía generada mediante reacciones
químicas.
En un átomo en su estado de menor energía (estado fundamental), uno de los
electrones de valencia correspondiente a un orbital externo es transferido a un estado
electrónico de mayor energía. Al retornar alestado fundamental o a uno de menor
energía, los átomos pierden su energía de excitación en forma de calor o como radiación
electromagnética de longitud de onda característica.
Explique el origen y. las características de los espectros atómicos, moleculares y
continuos.
La absorción de energía térmica generada en una llama seguida por la emisión de
toda o parte de esa energía en forma deuna línea espectral discreta se denomina emisión
atómica. La longitud de onda y la intensidad de las líneas de emisión constituyen la base
del análisis cualitativo y cuantitativo por espectrometría de emisión atómica (EEA).
Los átomos neutros gaseosos en su estado fundamental pueden también absorber
radiación a longitudes de onda específicas, correspondientes a las energías de las
transicioneselectrónicas en sus orbitales externos. Este fenómeno se denomina
absorción atómica. La medición de la magnitud de esa absorción atómica y su aplicación
al análisis cuantitativo constituyen la espectrometría de absorción atómica (EEA).
La fuente primaria de radiación luminosa es generalmente una lámpara de cátodo
hueco del elemento de interés.
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Los factores principales que determinan lamagnitud de la emisión y absorción son:
• la distribución energética de niveles excitados.
• las probabilidades de transición para emisión y absorción.
• el coeficiente de absorción atómica.
• las características de la celda de atomización
Indique las expresiones fundamentales que relacionan las señales medidas en
emisión y absorción atómica con la concentración de átomos emisores oabsorbentes.
2. Instrumentación
Los componentes básicos de un sistema espectrométrico para la medición de
emisión y absorción atómicas son los siguientes:
Explique el funcionamiento de cada uno de los componentes, e indique cuáles se
utilizan para cada técnica. Identifique las características específicas del instrumento que
utilizará en la práctica.
3. Calibración
Como todas las técnicasinstrumentales, la espectrometría de llama es una técnica
relativa. Por consiguiente, es necesario establecer experimentalmente una curva (o
función matemática) que relacione la señal analítica obtenida con la concentración del
elemento analito en las soluciones a analizar. En el caso más directo, la concentración de
una solución incógnita se obtiene por interpolación gráfica a partir de una curva de...