Principios de análisis instrumental

TABLA 9.3 Límites de detección (ngjml)a para elementos seleccionados Al As Ca Cd Cr Cu Fe Hg Mg Mn M o Na Ni Pb Sn 30 200 4 2 6 500 0.2 2 5 0.2 3 8 15 V 25 Zn 1 0.1 0.5 0.25 0.01 0.03 0.05 0.25 5 0.002 0.01 0.5 0.02 0.5 0.1 5 1 0.005 5 0.2 5 2 15 0.1 0.0001 0.4 2000 0.07 0.1 5 0.08 0.6 10 0.04 0.2 50 0.09 0.3 5 5 0.003 0.3 0.01 100 0.2 8 0.1 0.1 0.3 600 0.2 0.4 200 5 300 200 200 0.06 25 50000 0.1 0.1 De ). D. Ingle )r. y S. R. Crouch, Speclrochemica/ Analysis, pp. 250-251,300,32 1, Englewood Cliffs, N): Prentice Hall, 1988. Nota: Para la espectrometría atómica de fluorescencia, se utiliza una lámpara de cátodo hueco por pulsos como fue nte de excitación junto con atomización por plasma acoplado inductivamente. ' 1 ng/mL = 10 - 3 ~g/mL = 10- 3 ppm. EAA = Espectrometría de absorción atómica EEA = Espectrometría de emisión atómica EAF = Espectrornetría atómica de fluorescencia PA I = Plasma acoplado inductivamente calibración no son lineales, así que es contraproducente realizar un análisis de absorción atómica sin confirmar en forma expe– rimental la linealidad de la respuesta del instrumento. Así, una curva de calibración que abarca el intervalo de concentraciones que se encuentran en la muestra debe ser preparada en forma periódica. Además, el número de variables no controladas en las mediciones de atomización y absorbancia es lo suficientemente grande para garantizar la medida de una disolución estándar cada vez que se lleva a cabo un análisis. Incluso es mejor emplear dos estándares que abarquen la concentración del analito. Cualquier desviación del estándar respecto a la curva de calibración original se puede usar para corregir el resultado analítico. 90.5 Método de adiciones estándar El método de las adiciones estándar que se describió en la sección 1D.3, se utiliza ampliamente en la espectrometría de absorción ató– mica para compensar de forma parcial o completa las interferencias químicas o espectrales introducidas por la matriz de la muestra. ))} 9E Espectrometría atómica de fluorescencia 223 90.6 Aplicaciones de espectrometria de absorción atómica La espectrometría de absorción atómica es un medio sensible para la determinación cuantitativa de más de 60 metales o elementos metaloides. Las líneas de resonancia para los elementos no metá– licos se localizan por lo general a longitudes de onda más cortas que 200 nm, de modo que se evita su determinación mediante espectrofotómetros convenientes, sin vacío. Límites de detección Las columnas dos y tres de la tabla 9.3 presen tan los límites de detección para varios elementos comunes mediante absorción atómica de flama y electrotérmica. Se incluyen también, para comparación, los límites de detección para algunos de los demás procedimientos atómicos. Las diferencias pequeüas entre los valo– res citados son irrelevantes. Así, un orden de magnitud quizá sea significativo, pero un factor de 2 o 3 no lo es. Para muchos elementos, los límites de detección para espec– trometría de absorción atómica con atomización de flama están en el intervalo de 1 a 20 ng/mL, o 0.001 a 0.020 ppm; para la atomización electrotérmica, las cifras son 0.002 a 0.01 ng/mL, o 2 X 10- 6 a 1 X 10- 5 ppm. En algunos casos se encuentran límites de detección fuera de estos intervalos. Exactitud En las condiciones usuales, el error relativo relacionado con un análisis de absorción atómica de flama es del orden de solo unos cuantos puntos porcentuales. Con precauciones especiales, esta cifra se puede reducir a algunas décimas de porcentaje. Los erro– res que se encuentran con la atomización electrotérmica exceden por lo regular los de la atomización de flama por un factor de 5 a 10. 9E ESPECTROMETRÍA ATÓMI CA DE FLUORESCENCIA Durante aüos se han dedicado esfuerzos de investigación impor– tantes al desarrollo de métodos analíticos basados en la fluores– cencia atómica. 19 Este trabajo ha demost rado de manera clara que la espectrometría atómica de fluorescencia proporciona un medio útil y conveniente para la determinación cuantitativa de un número razonablemente grande de elementos. Sin embargo, a la fecha el proced imiento no ha tenido uso recurrente debido a los éxitos aplastantes de la emisión atómica y en especial, de los métodos de absorción atómica, que fueron desarrollados más de una década antes que la fluoresce ncia atómica. Como semen– cionó antes, estos éxitos han conducido a la disponibilidad de instrumentos de absorción y emisión de numerosos proveedores comerciales. En aüos recientes, diversos fabricantes han introdu- 19 Para más informació n sobre la espectrometría atómica de flu orescencia véase L. H. }. Lajunen y P. Peramaki, Spectm chemical Analysis by A lomic Absorption and Emission , 2a. ed., pp. 276-285, Cambridge: Royal Society ofChemistry, 2004; }. A. C. Broekaert, Analytical Alomic Speclrometry with Flarn es and Plasmas, pp. 290- 296, Weinheim, Germany: Wiley-VCH, 2002; D. ). Butcher en Handbook ofInstru– mental Teclmiques for Analytical Chemistry, F. A. Settle, ed., Upper Saddle River, N), 1997' pp. 441-458.