La técnica de espectrofotometria de absorción atómica esta basada en el fenómeno de absorción de luz. Es decir, en la absorción de luz a longitudes de onda muy definidas por parte de átomos vaporizados en estado de reposo. 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. En este estado, el átomo es capaz de absorber la radiación emitida por una fuente consistente en un lámpara de cátodo hueco, constituida del material a estudiar, y que emite el espectro de líneas de éste.
La característica de interés en las medidas de absorción atómica es la cantidad de luz, a la longitud de onda seleccionada, que es absorbida, cuando la luz pasa a través de una nube atómica. Con la ayuda de un monocromador, se selecciona la longitud de onda de interés, y se mida la atenuación de la luz incidente a su paso por la nube atómica. La Ley de Lambert Beer es válida para relacionar la concentración de los átomos en la llama con la absorción de la luz, y de esta manera se puede efectuar una determinación cuantitativa del analito presente, midiendo la cantidad de luz absorbida.
INSTRUMENTAL
1. Fuente de luz: Lámpara de cátodo hueco.
Diseñada para emitir el espectro atómico de un elemento, son específicas según el elemento a determinar. Constituida por un cátodo hueco del metal a medir, El ánodo y el cátodo se encuentran en un cilindro de vidrio sellado, y lleno de gas inerte, normalmente argón o neón a baja presión.
La lámpara funciona de la siguiente manera:
Se suministra una corriente eléctrica al cátodo, que hace que se liberen iones metálicos de éste y llenen la lámpara con el vapor atómico. Los átomos de vapor se excitan por colisión con los átomos del vapor inerte, con la resultante excitación electrónica; cuando regresan a a su estado fundamental, emiten su energía radiante característica. De esta forma, obtenemos una energía de una longitud de onda adecuada para ser absorbida por los átomos en estado de reposo que se encuentran en la llama.
2. Quemador.
Tiene por objeto colocar al elemento de estudio en un estado en el que se produzca la absorción de luz. En este componente tienen lugar dos procesos:
– Nebulización: Que tiene por objeto transformar la solución en un fino aerosol antes de ser introducida en la llama.
– Atomización: Una vez en el interior de la llama, el solvente se evapora y deja en su lugar pequeñas partículas microscópicas que se desintegran bajo la influencia del calor, dando lugar así a la formación de átomos.
*El combustible utilizado normalmente es el acetileno, y se trabaja con llamas de aire-acetileno.
3. Componentes fotométricos.
Se emplean espectrofotómetros de haz simple o de doble haz. Con los que los de doble haz se obtienen mejoras muy grandes en las lecturas.
Los monocromadores son del tipo redes de difracción; tienen que ser de alta calidad, pues deben seleccionar un haz de luz de la longitud de onda del estudio, sin perder una cantidad excesiva de luz.
Los detectores son de tipo fototubos, de gran sensibilidad para detectar la señal que les llegue.
INTERFERENCIAS
- Interferencia por ionización: Se produce cuando los átomos de la llama están ionizados en lugar de estar en estado atómico; en esta situación, no absorben la energía incidente, y hay una aparente disminución de concentración de sustancia. Se puede corregir añadiendo un exceso de una sustancia fácilmente ioniza ble, que proporciona electrones libres. El exceso de electrones hace retrotraer la ionización, y que así, éste sea capaz de absorber energía. También se puede dar la interferencia por la formación de especies moleculares, que eliminaremos, controlando la temperatura de la llama.
- Interferencia de emisión: Se produce cuando una parte apreciable de átomos en la llama se excitan, luego decaen a su estado fundamental emitiendo energía en su espectro de líneas característico. Esta energía llega al detector, junto con la restante del proceso de absorción en la llama, y hace que parezca que ha habido menos absorción, apareciendo, por tanto, la concentración del elemento falsamente disminuida. Puede ser eliminada por el uso de un “chopper” o fragmentador del haz de luz que sale de la lámpara que alterna el paso de la luz para distinguir la energía de desexcitación del átomo que crea interferencias en el resultado.
