Análisis de Rocas con Espectrometría de Masas

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Questions and Answers

¿Cuál es la principal desventaja de la espectrometría de masas en química humeda?

La lentitud en la preparación de la muestra

La imposibilidad de analizar elementos con número atómico menor al Be

La incapacidad de analizar un mineral en específico en una roca (correct)

La falta de precisión en el análisis de rocas

¿Qué es el principio del láser?

Reducción de la energía de la radiación

Incremento de la longitud de onda

Provocar una emisión estimulada (correct)

Provocar una emisión espontánea

¿Qué tipo de láser trabaja a 1064 nm en el infrarrojo?

Láser de estado sólido

Láser de gas

Láser sòlido ND-YAG (correct)

Láser Excimer

¿Qué ventaja tiene el láser Excimer?

Mejor absorción de energía y menor fraccionamiento entre elementos Signup and view all the answers

¿Qué distribución tiene el haz de luz del láser ND-YAG?

Distribución gaussiana Signup and view all the answers

¿Qué es una de las ventajas de las pulsaciones rápidas del láser Excimer?

Reduce la zona de daño Signup and view all the answers

¿Qué elemento no se puede analizar con la microsonda electrónica?

He Signup and view all the answers

¿Qué es el significado de LASER?

Luz amplificada por estimulación de emisión de radiación Signup and view all the answers

¿Cuál es la ventaja del LIBS en comparación con otros métodos de análisis?

Puede analizar cualquier tipo de material Signup and view all the answers

¿Qué es el Chem Cam?

Un instrumento analítico utilizado en el robot Curiosity para analizar rocas Signup and view all the answers

¿Cuál es la aplicación del LA-ICP-MS en Geología?

Análisis de la composición de minerales y contenido en metales de inclusiones fluidas Signup and view all the answers

¿Qué es el plasma generado en la superficie de la muestra cuando se utiliza el láser?

Un estado de la materia que se caracteriza por una temperatura de 15000 K Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia entre el LA-ICP-MS y el SIMS?

El SIMS tiene una mayor precisión que el LA-ICP-MS Signup and view all the answers

¿Qué es el Robot Perseverance?

Un robot que se envió después del Robot Curiosity y incluye una versión mejorada del Chem Cam Signup and view all the answers

¿Qué es el límite de detección del LA-ICP-MS?

Algunos ppb Signup and view all the answers

¿Qué es el flujo de partículas generado por el láser en la muestra?

Un flujo de partículas que se utiliza para transportar la muestra hacia un sistema ICP-MS Signup and view all the answers

Study Notes

Ablación Láser

La espectrometría de masas es lenta y no adaptada para analizar un mineral en específico en una roca.
Se compara con la microsonda electrónica, que es puntual, pero solo analiza 5 o 6 elementos a la vez.

¿Qué es un láser?

LASER = Luz Amplificada por Estimulación de la Emisión de Radiación.
El principio del láser es provocar una emisión estimulada.

Tipos de Láser

Láser sólido ND-YAG: trabaja a 1064 nm (infrarrojo) y puede reducirse a 532 y 266 nm con generadores harmónicos.
Láser gas Excimer: combinación de un gas inerte y un gas reactivo, con longitud de onda dependiente del tipo de gas.
El láser Excimer tiene una ventaja debido a su longitud de onda más pequeña, lo que permite una mejor absorción de energía, descomposición de la muestra y menor fraccionamiento entre elementos.

Características de los Láseres

ND-YAG: distribución gaussiana del haz de luz.
Excimer: distribución uniforme del haz de luz, con pulsaciones rápidas (nanosegundos, fotosegundos).

Efectos del Láser sobre la Muestra

El láser genera un plasma en la superficie de la muestra, lo que puede ser analizado mediante un espectrómetro de emisión (LIBS).
El láser genera un flujo de partículas que pueden ser transportadas hacia un sistema ICP-MS (LA-ICP-MS).

LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy)

Espectrometría de Plasma inducido por Láser que permite analizar cualquier tipo de material (sólido, líquido o gas).
No se requiere vacío y no hay preocupación al preparar la muestra.
El plasma generado tiene una temperatura mayor a 15000 K, lo que permite analizar la luz emitida mediante espectrometría de emisión.

Aplicaciones en Geología

Composición de minerales.
Contenido en metales de inclusiones fluidas.
Dataciones U-Pb sobre circones, titanita, monazita.

LA-ICP-MS

Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry.
El láser remueve algunos mg de muestra que son transportados hacia la antorcha por un flujo de Ar o de He.
Los iones pasan al interior del filtro cuadrupolar donde son separados según su relación masa/carga.
Limites de detección: algunos ppb, mejor que el LIBS.
Aplicaciones en Geología: composición de minerales, contenido en metales de inclusiones fluidas, dataciones U-Pb sobre circones, titanita, monazita.

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Description

La espectrometría de masas se utiliza para analizar rocas con alta precisión, pero tiene limitaciones. Se comparan con microsonda electrónica, que es puntual pero solo analiza pocos elementos.