Introducción a la espectrometría óptica atómica

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Questions and Answers

¿Qué sucede con la señal de la muestra atomizada durante el proceso de análisis?

  • Aumenta hasta un máximo y luego se mantiene constante.
  • Disminuye continuamente hasta llegar a cero.
  • Aumenta hasta un máximo y después disminuye hasta cero. (correct)
  • Permanece constante durante todo el análisis.

¿Cuál es un requisito para que una muestra se pueda utilizar en la ablación por arco y chispa?

  • La muestra debe presentarse en forma de gas.
  • La muestra debe ser líquida.
  • La muestra debe ser magnética.
  • La muestra debe ser conductora de electricidad o mezclarse con un conductor. (correct)

En la técnica de la descarga luminiscente, ¿qué sucede entre los electrodos?

  • Se produce una descarga luminiscente que ioniza una atmósfera de argón. (correct)
  • Se produce un arco voltaico que genera luz visible.
  • Se genera un campo magnético que atrae la muestra.
  • Se crean sonidos audibles debido a la fricción.

¿Qué tipo de muestras se pueden analizar con la técnica de ablación por láser?

<p>Sólidos conductores y no conductores. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la aplicación más importante de la técnica de la descarga luminiscente?

<p>Análisis de metales y otras muestras conductoras. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe correctamente el ensanchamiento de la línea en espectroscopía?

<p>Es influenciado por colisiones entre átomos y el efecto Doppler. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de atomizador se utiliza a temperaturas más altas entre 4000 - 6000 ºC?

<p>Plasma de argón de acoplamiento inductivo (ICP) (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto provoca un aumento en la temperatura de 2500 K a 2510 K en átomos de sodio (Na)?

<p>Más átomos excitados en un 4%. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es uno de los factores que afecta la precisión y exactitud en espectrometría de absorción y emisión atómica?

<p>La longitud de onda utilizada. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una función esencial del sistema de introducción de la muestra en espectrometría?

<p>Transferir una parte significativa de la muestra al espectrómetro. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes métodos utiliza una disolución como tipo de muestra?

<p>Generación de hidruros (B), Nebulización ultrasónica (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué característica distingue a un nebulizador neumático de tubo concéntrico?

<p>Aspiración del líquido a través de un capilar (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes métodos produce aerosoles más homogéneos?

<p>Nebulización ultrasónica (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de muestra es adecuada para la inserción directa?

<p>Sólido, polvo (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el nebulizador Babington es correcta?

<p>Minimiza la obstrucción con muestras salinas (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué método no requiere el uso de disoluciones de muestras?

<p>Inserción directa (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué método se basa en la particularidad del efecto Venturi?

<p>Nebulización neumática de tubo concéntrico (A)</p> Signup and view all the answers

¿En qué aplicaciones se emplea principalmente la vaporización electrotérmica?

<p>Cuando se necesita un gas inerte quimicamente inactivo (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso se describe como la transformación de elementos en átomos o iones en estado gaseoso?

<p>Atomización (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de espectros se obtiene al medir la absorción de radiación por átomos?

<p>Espectros de absorción (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes transiciones electrónicas es característica de los átomos de sodio (Na) para la absorción?

<p>3s a 4p (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado del regreso de un átomo excitado al estado fundamental?

<p>Emisión de un fotón (C)</p> Signup and view all the answers

En la fluorescencia, ¿cómo se mide la radiación emitida por los átomos?

<p>A 90 grados respecto a la trayectoria de la luz (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre durante la fluorescencia de resonancia en átomos de sodio?

<p>Transiciones de estados excitados al estado fundamental (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la longitud de onda a la que ocurre la transición más intensa de sodio de 3p a 3s?

<p>5896 Å (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de líneas se presentan en el espectro de emisión de llama del sodio?

<p>Líneas estrechas (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Anchura de línea efectiva (Dl1/2)

La anchura de la línea espectral medida en unidades de longitud de onda a la mitad de la intensidad máxima de la señal.

Ensanchamiento de la línea espectral

El ensanchamiento de la línea espectral puede deberse a varios factores, tales como

  • Efecto de incertidumbre de Heisenberg:
  • Efecto Doppler:
  • Efectos de presión (colisiones entre átomos):
  • Efectos del campo magnético y eléctrico.

Efecto de la Temperatura en la Emisión Atómica

El aumento de la temperatura puede aumentar la población de átomos excitados, lo que lleva a una mayor emisión de luz y un aumento en la potencia emitida.

Interferencias en Espectrometría Atómica

En la determinación de elementos por espectrometría de absorción y emisión atómica, pueden aparecer espectros de bandas, que son interferencias que pueden afectar la precisión de la medición.

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Sistemas de Introducción de la Muestra

Los sistemas de introducción de la muestra son cruciales para transferir una parte representativa de la muestra al atomizador de manera eficiente y sin interferencias adversas.

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Atomización

Proceso que convierte los elementos de una muestra en átomos o iones elementales en estado gaseoso.

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Espectrometría óptica atómica

Método que mide la emisión, absorción o fluorescencia en el espectro UV/visible de las especies atómicas.

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Niveles de energía atómicos

Estados de energía permitidos para los electrones en un átomo, representados como líneas horizontales en un diagrama.

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Estado fundamental

Estado donde los electrones de un átomo se encuentran en el nivel de energía más bajo.

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Excitación atómica

Proceso que eleva un electrón atómico a un nivel de energía superior.

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Emisión atómica

Emisión de un fotón de radiación cuando un electrón excitado regresa a su estado fundamental.

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Líneas de resonancia

Líneas espectrales que corresponden a las transiciones electrónicas desde el estado fundamental a niveles superiores.

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Fluorescencia atómica

Emisión de luz cuando un átomo excitado regresa al estado fundamental mediante una transición radiante.

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Nebulización

Técnica de introducción de muestra en espectrometría atómica que utiliza un gas comprimido para convertir la muestra en una fina niebla de gotitas.

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Nebulizador ultrasónico

Tipo de nebulizador que utiliza un cristal piezoeléctrico que vibra a alta frecuencia para crear un aerosol denso y homogéneo.

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Nebulizador neumático de tubo concéntrico

Tipo de nebulizador que utiliza un gas de alta velocidad para aspirar la muestra líquida a través de un capilar y convertirla en un aerosol.

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Nebulizador de disco fritado

Nebulizador que crea un aerosol fino al hacer pasar el gas portador a través de una superficie porosa.

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Vaporización electrotérmica (ETV)

Técnica de introducción de muestra en espectrometría atómica que utiliza una corriente eléctrica para vaporizar la muestra, convirtiéndola en un gas.

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Gas inerte en ETV

Método de introducción de la muestra en el atomizador que utiliza un gas inerte para transportar las partículas vaporizadas.

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Atomización en ETV

El proceso de calentar la muestra a una temperatura alta para vaporizarla y atomizarla.

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Ablación láser

Método de introducción de muestra que utiliza un láser para vaporizar y atomizar la muestra, creando un plasma.

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Ablación por arco y chispa

Un método de preparación de muestras para la espectrometría de absorción atómica que utiliza una descarga eléctrica para vaporizar la muestra sólida y producir una nube de partículas y vapor.

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Ablación por láser

Un haz de láser focalizado vaporiza la muestra sólida, creando una nube de vapor y partículas que se transporta al atomizador.

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Técnica de la descarga luminiscente

Método de introducción y atomización simultánea de la muestra. Utiliza una descarga luminiscente en un gas argón para ionizar los átomos de la muestra.

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Atomización electrotérmica

Un método de atomización electrotérmica que calienta la muestra en un horno para convertirla en vapor atómico.

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Atomización por llama

Un método de atomización que utiliza una llama para convertir la muestra en vapor atómico.

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Study Notes

Introducción a la espectrometría óptica atómica

  • La espectrometría óptica atómica mide las especies atómicas.
  • La atomización convierte los elementos de una muestra en átomos o iones gaseosos.
  • La espectrometría mide la emisión, absorción UV/visible y fluorescencia.
  • Los átomos de una muestra a temperatura ambiente están en estado fundamental.

Diagrama de niveles de energía

  • Las líneas horizontales representan la energía de los orbitales atómicos.
  • No todas las transiciones entre orbitales están permitidas.
  • El estudio de la espectroscopia atómica permite la determinación de los niveles de energía.
  • Excitación por llama, plasma, chispa o arco eléctrico.
  • Transiciones a estados excitados se acompañan de la emisión de un fotón.

Líneas de resonancia y no resonancia en Na

  • Las transiciones 3p a 3s, en el sodio son las líneas de resonancia más intensas, color amarillo.
  • La longitud de onda de esas transiciones es 5890 Å y 5896 Å.
  • Las transiciones 4p a 3s y 5p a 3s también corresponden a otras líneas.
  • Estas otras transiciones (4d a 3p) están en 5700 Å.

Absorción y fluorescencia

  • Los átomos en estado gaseoso absorben radiación con longitudes de onda específicas.
  • La fluorescencia ocurre cuando los átomos excitados vuelven a su estado fundamental emitiendo radiaciones.
  • Las transiciones de los estados excitados al estado fundamental se llaman fluorescencia de resonancia.
  • La fluorescencia se mide a 90 grados con respecto a la trayectoria de la luz
  • Los átomos de Mg, bajo radiación UV, presentan fluorescencia sin resonancia.

Ensanchamiento de la línea

  • Líneas estrechas minimizan interferencias.
  • El ancho de línea depende de efectos internos.
  • Efectos de incertidumbre, Doppler, presión, campos magnéticos y eléctricos
  • El incremento de la temperatura aumenta la eficiencia de la atomización y la potencia emitida.
  • La velocidad de las partículas aumenta y produce ensanchamiento de la línea
  • Aumenta ionización del analito

Precisión y exactitud en la determinación

  • Método de introducción de la muestra en la zona de atomización.
  • Distintos métodos de atomización (llama, vaporización electrotérmica, plasma)
  • Tipos de atomizadores y temperatura de atomización.

Sistema de introducción de la muestra

  • Transferencia reproducible de la muestra al atomizador.
  • Métodos como nebulización neumática, ultrasónica, vaporización electrotérmica.
  • Nebulómetros con tubo concentrado, flujo cruzado, disco fritado, Babington.

Vaporizadores electrotérmicos (ETV)

  • Atomización en cámara cerrada, gas inerte transporta la muestra vaporizada.
  • Muestra en conductor, vaporización por corriente eléctrica.
  • Medición para análisis cuantitativo.

Técnica de la descarga luminiscente

  • Introducción y atomización simultánea de la muestra.
  • Descarga luminiscente entre dos electrodos en argón.
  • Aplicable principalmente a metales.

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