Principios de análisis instrumental

212 Capítulo 9 Espectrometría de absorción atómica y de fluorescencia atómica <« 0.8 0.7 - 0.6 - 0.5 - "' u " 1· "' .o 0.4 - ~ .o <( Estándares( ¡.tg/mL) 0.2 0.3 - 0.2 - 0.1 0.1 - 005 oo 1 t 1 1 L .1 1 Estándares Muestra FIGURA 9.7 Resultado característico para la determinación de plomo en un espectrofotómetro equipado con un atomizador elec– trotérmico. La muestra fueron dos micro litros de jugo de naranja enlatado. Los tiempos para el secado y la calcinación fueron 20 y 60 s, respectivamente. Cortesía de Agilent Technologies, Inc., Santa Clara, CA . usan para la calibración. El pico de muestra en el extremo derecho indica una concentración de plomo de acaso 0.05 flg/mL de jugo. Características de desempeño de los atomizadores electrotérmicos Los atomizadores electrotérmicos ofrecen la ventaja de ser inusualmente sensibles para volúmenes pequeños de muestra. Por lo común, se emplean volúmenes de muestra entre 0.5 y 10 flL en estas circunstancias, los límites de detección absolutos están en el intervalo de 10 - 10 a 10- 13 g de analito. La precisión relativa de los métodos electrotérmicos está por lo general en el intervalo de 5 a 10% en comparación con 1% o más que se puede esperar de la atomización de flama o plasma. Además, debido a los ciclos de calentamiento-enfriamiento, los métodos de horno son lentos, por lo común requieren varios minutos por elemento. Una desventaja final es que el intervalo analítico es relativamente estrecho, por lo regular de menos de dos órdenes de magnitud. Como resultado, la atomización elec– trotérmica es el método de elección cuando la atomización de flama o plasma proveen límites de detección inadecuados. Análisis de sólidos con atomizadores electrotérmicos En la mayor parte de los métodos basados en atomizadores elec– trotérmicos, las muestras se introducen como disoluciones. Sin embargo, en varios reportes se ha descrito el uso de este tipo de atomizador para el análisis directo de muestras sólidas. Una manera de efectuar dichas mediciones es pesar una muestra fina– mente molida en un recipiente de grafito e insertarlo de forma manual en el horno. Una segunda forma es preparar un lodo con la muestra pulverizada mediante agitación ultrasónica en un medio acuoso. El lodo se vacía después con una pipeta hacia el horno para ser atomizada. 9A.3 Técnicas de automatización especializadas Por mucho, las técnicas más comunes de introducción de mues– tra y automatización para el análisis de absorción atómica son las flamas y los vaporizadores electrotérmicos. Sin embargo, otros métodos de atomización se usan en forma ocasional. Tres de éstos se describen de manera breve en esta sección. Atomización por descarga luminiscente Como se describió en la sección 8C.2, un dispositivo de descarga luminiscente produce un vapor atomizado que puede ser barrido en una celda para medir la absorción. En la figura 9.8a se mues– tra una celda de descarga luminiscente que se puede usar como accesorio para la mayor parte de los espectrómetros de absorción atómica. Consta de una celda cilíndrica de alrededor de 17 cm de largo con un orificio circular de 2 cm de diámetro cortado cerca de la parte media del cilindro. Un anillo en O rodea al orificio. La muestra se presiona contra este orificio con un tornillo de par de tal manera que sella el tubo. Seis corrientes finas de gas argón provenientes de pequei'ias toberas colocadas en un patrón circular por arriba de la muestra inciden en la superficie de la muestra en un patrón hexagonal. El argón se ioniza mediante una corriente entre un ánodo que soporta los inyectores y la muestra, la cual actúa como cátodo. Como resultado del chisporroteo, se forman con rapidez seis cráteres sobre la superficie de la muestra como se ilustra en la figura 9.8b. Los átomos son extraídos mediante vacío a) b) de vacío Trayectoria -de la luz FIGURA 9.8 a) Sección transversal de una celda para atomización de descarga luminiscente de muestras sólidas. b) Cráteres formados en la superficie de la muestra por seis chorros de argón ionizado. (Teledyne Leema n Labs, Hudson, NH.)