1
00:00:00,000 --> 00:00:08,679
Bueno, pues vamos a empezar ahora un tema que habla también de la espectroscopía, pero en este caso se basa en la espectroscopía atómica.

2
00:00:09,419 --> 00:00:20,219
Si recordamos los diferentes saltos a las diferentes transiciones que se podían dar, vemos que la parte de espectroscopía ultravioleta o espectroscopía visible, el salto era a nivel electrónico.

3
00:00:20,219 --> 00:00:25,640
Veíamos una transición electrónica, pasábamos de un estado fundamental a un estado excitado.

4
00:00:26,559 --> 00:00:34,659
En la espectroscopía infrarroja, en cambio, no teníamos una energía suficiente como para dar esta transición electrónica y se daba una transición vibracional.

5
00:00:35,060 --> 00:00:38,119
Y en la espectroscopía microondas pasaba lo mismo.

6
00:00:38,659 --> 00:00:46,039
La cantidad de energía que está relacionada con las ondas microondas es muy pequeña, por eso solamente pueden darse transiciones vibracionales.

7
00:00:46,899 --> 00:00:51,299
Volvemos ahora a la espectroscopía de absorción o espectroscopía de emisión atómica.

8
00:00:51,960 --> 00:00:58,840
En este caso, como veis, aquí en el amarillo y en el rosa, vemos que son saltos grandes, son transiciones electrónicas de nuevo.

9
00:00:58,840 --> 00:01:01,740
Por lo tanto, para todo esto necesitamos mucha energía.

10
00:01:01,960 --> 00:01:04,560
Pasa lo mismo que en espectroscopía ultravioleta visible.

11
00:01:04,560 --> 00:01:10,680
por lo tanto podríamos decir que las técnicas de absorción y emisión atómica

12
00:01:10,680 --> 00:01:15,060
se basan en la absorción de la radiación o en la generación de la misma

13
00:01:15,060 --> 00:01:19,840
depende de cual sea, por parte de los átomos que están presentes en un material

14
00:01:19,840 --> 00:01:27,159
que es sometido a una serie de procesos consecutivos de disolución, nebulización, ruptura de enlaces

15
00:01:27,159 --> 00:01:31,000
y con esto se van a obtener átomos que están en un estado fundamental

16
00:01:31,000 --> 00:01:33,719
y la excitación de estos átomos

17
00:01:33,719 --> 00:01:41,780
Para ello se utilizan rayos X, en este caso la excitación es de los electrones más cercanos al núcleo, los que no participan en los enlaces,

18
00:01:42,140 --> 00:01:49,200
y el espectro ultravioleta o el espectro visible, en la que hay una conversión del analito a partículas monatómicas en fase gaseosa.

19
00:01:50,540 --> 00:01:55,500
Volvemos al espectro electromagnético, este ya lo tenéis que conocer casi de memoria.

20
00:01:56,099 --> 00:02:01,739
Y vamos a ver dónde están ubicados los rayos X y la radiación ultravioleta o la radiación visible.

21
00:02:01,739 --> 00:02:25,039
Como hemos dicho necesitamos una gran cantidad de energía, una gran cantidad de energía suele estar hacia la derecha del espectro electromagnético y una gran cantidad de energía va con una longitud de onda pequeña, volvemos a estar hacia la derecha del espectro electromagnético y nos vamos a centrar ya en los dos rangos del espectro que hemos dicho que serían los rayos X y la radiación ultravioleta.

22
00:02:25,039 --> 00:02:35,599
La visilio también está incluida en la parte de absorción o emisión atómica, aunque un poco menos. Normalmente es rayos X o radiación ultravioleta.

23
00:02:36,819 --> 00:02:43,259
Una de las fases fundamentales de la espectroscopía atómica o una de las características fundamentales es la atomización.

24
00:02:43,740 --> 00:02:48,319
Es decir, nosotros necesitamos que la muestra con la que estamos trabajando esté en forma de átomos.

25
00:02:48,319 --> 00:02:57,620
Si no la tenemos, tendremos que pasarla. Por eso hay una fase de atomización que es fundamental en la parte de espectroscopía atómica.

26
00:02:58,039 --> 00:03:03,800
Desde la atomización es la conversión de los componentes de una molécula en átomos gaseosos libres.

27
00:03:04,719 --> 00:03:11,379
Estos átomos van a absorber aquellas radiaciones cuyas energías coinciden exactamente con las de sus transiciones electrónicas.

28
00:03:12,039 --> 00:03:15,639
Acordaros que ahí donde tenemos la parte del análisis cualitativo,

29
00:03:15,759 --> 00:03:20,539
que la energía que nosotros hacemos incidir va a coincidir con la necesaria para dar la transición.

30
00:03:21,439 --> 00:03:27,080
Y las transiciones que más se van a producir y a detectar son las que corresponden a la excitación del átomo

31
00:03:27,080 --> 00:03:30,120
desde un estado fundamental a uno de sus estados excitados.

32
00:03:30,759 --> 00:03:35,280
En un espectro estas transiciones dan lugar a las denominadas líneas de resonancia.

33
00:03:35,819 --> 00:03:40,919
Lo que antes veníamos en el barrido como una banda ancha o en la parte de espectroscopía infrarroja,

34
00:03:41,379 --> 00:03:46,500
pues veíamos los picos que bajaban y suelen ser anchos, aquí se ven líneas de resonancia.

35
00:03:46,699 --> 00:03:52,280
Estas líneas espectrales corresponden a las transiciones de un estado fundamental a un estado excitado.

36
00:03:52,800 --> 00:03:56,360
Es cierto que también se pueden dar de un estado excitado a otro excitado,

37
00:03:56,539 --> 00:03:59,419
pero generalmente son tan débiles que no se detectan.

38
00:04:00,879 --> 00:04:05,240
Entonces el espectro que nosotros obtenemos, tanto en absorción como en emisión atómica,

39
00:04:05,240 --> 00:04:11,080
se caracteriza por ser líneas discretas que aparecen a una longitud de onda determinada para cada elemento.

40
00:04:11,080 --> 00:04:15,099
pudiendo realizar análisis cualitativo y análisis cuantitativo.

41
00:04:15,719 --> 00:04:21,079
En la imagen que veis aquí, aunque se trata de un espectro de un análisis de espectroscopía atómica,

42
00:04:21,500 --> 00:04:23,639
sí es verdad que son bastante anchas las bandas.

43
00:04:23,860 --> 00:04:28,939
Normalmente se ven líneas más finas, se ve una línea, no se ve la anchura del pico.

44
00:04:29,379 --> 00:04:33,540
Aunque si lo comparamos con la espectroscopía visible, con la espectroscopía ultravioleta,

45
00:04:33,540 --> 00:04:36,240
pues sí vemos que son mucho más estrechas.

46
00:04:36,860 --> 00:04:42,500
Una vez que ya sabemos cómo va encaminada la espectroscopía de absorción o emisión atómica,

47
00:04:42,899 --> 00:04:47,160
pues vamos a ver qué es lo que necesitamos, cuál es la instrumentación que necesitamos en los equipos.

48
00:04:48,060 --> 00:04:52,379
Si nosotros estamos aplicando una radiación ultravioleta o una radiación visible,

49
00:04:52,879 --> 00:04:58,139
podríamos decir que utilizamos el mismo equipo que en espectroscopía ultravioleta o espectroscopía visible,

50
00:04:58,139 --> 00:05:00,560
ya que la bombilla que utilizamos es la misma.

51
00:05:00,980 --> 00:05:03,279
Y hay algunas cosas que por aquí podéis reconocer.

52
00:05:03,279 --> 00:05:08,720
la fuente de radiación, aquí digo la bombilla, o la fuente de luz que tenemos, el atomizador

53
00:05:08,720 --> 00:05:12,759
sí que es nuevo, pero el monocromador ya lo hemos visto en otras técnicas, el detector

54
00:05:12,759 --> 00:05:17,720
también, y luego el registrador o el que transforma los datos también lo hemos visto,

55
00:05:17,839 --> 00:05:23,319
entonces ahí nuevo tendríamos el atomizador. Entonces podríamos decir, utilizo un equipo

56
00:05:23,319 --> 00:05:28,379
de espectroscopía ultravioleta y le incluyo un atomizador o pongo la muestra ya en forma

57
00:05:28,379 --> 00:05:33,120
de átomos y me sirve lo mismo, pero vamos a ver algunas cosillas que son diferentes

58
00:05:33,120 --> 00:05:36,420
que nos hacen que el equipo sea un poco más especial.

59
00:05:37,459 --> 00:05:39,779
Lo primero sería la fuente de radiación.

60
00:05:40,560 --> 00:05:43,579
Los medios clásicos disponibles para generar estas radiaciones

61
00:05:43,579 --> 00:05:48,980
son lámparas donde la energía es suministrada por una corriente eléctrica de radiofrecuencia.

62
00:05:49,600 --> 00:05:53,220
Después surgieron las lámparas multielementales.

63
00:05:54,240 --> 00:05:57,759
La calidad de la fuente es uno de los elementos más importantes

64
00:05:57,759 --> 00:06:02,639
para obtener la mejor linealidad, sensibilidad y precisión en espectroscopía de absorción

65
00:06:02,639 --> 00:06:08,000
atómica. Las lámparas de cátodo hueco son el medio más utilizado como fuente de radiación

66
00:06:08,000 --> 00:06:12,860
en espectroscopía de absorción atómica debido a su estabilidad, al rápido calentamiento,

67
00:06:13,160 --> 00:06:20,759
a la sencilla fabricación, a su vida útil y a su precio. Estas lámparas están constituidas

68
00:06:20,759 --> 00:06:26,100
por un anodo, que generalmente es un hilo de Wolframio, y un cátodo que está situado

69
00:06:26,100 --> 00:06:31,660
en el eje óptico del sistema. Tiene forma de cilindro hueco y está fabricado del elemento

70
00:06:31,660 --> 00:06:36,660
a analizar. Es decir, si yo quiero analizar cobre, necesito que este elemento sea de cobre.

71
00:06:37,040 --> 00:06:41,139
Si necesito analizar calcio, tiene que ser de calcio. Tanto el ánodo como el cátodo

72
00:06:41,139 --> 00:06:46,920
se sitúan en el interior de un vidrio en el que hay un gas noble a una presión inferior

73
00:06:46,920 --> 00:06:51,639
a unos 10 milímetros de mercurio. Hay otro tipo de lámparas que son las lámparas de

74
00:06:51,639 --> 00:06:56,360
descargarse en el estrógeno. En este caso sería también un tubo de cuarzo que está

75
00:06:56,360 --> 00:07:01,199
cerrado herméticamente y está recubierto por una carcasa metálica. Esta tiene en su

76
00:07:01,199 --> 00:07:07,180
interior un gas inerte, normalmente suele ser el argón, a unos pocos torr de presión.

77
00:07:07,800 --> 00:07:12,480
También hay sílice y una pequeña cantidad de lananito, bien en su forma metálica o

78
00:07:12,480 --> 00:07:18,620
como una sal. Entonces la energía la obtiene a través de un campo intenso de radiofrecuencias

79
00:07:18,620 --> 00:07:24,980
o de microondas. De este modo el gas inerte se ioniza y los iones se aceleran por el componente

80
00:07:24,980 --> 00:07:29,120
de alta frecuencia hasta adquirir suficiente energía como para excitar los átomos del

81
00:07:29,120 --> 00:07:34,860
analito, que al relajarse emitirán la radiación electromagnética a las longitudes de onda

82
00:07:34,860 --> 00:07:39,600
características del elemento en cuestión. Estas lámparas se utilizan normalmente para

83
00:07:39,600 --> 00:07:44,060
aquellos elementos que por ser muy volátiles no permiten disponer de una lámpara de cátodo

84
00:07:44,060 --> 00:07:48,720
hueco. Lo bueno que tienen las lámparas de descarga sin electrodo, las ventajas, la sensibilidad

85
00:07:48,720 --> 00:07:52,040
que ofrecen, que es mejor que las lámparas de cátodo hueco, siempre comparando para

86
00:07:52,040 --> 00:07:57,519
el mismo elemento y también la vida útil, que suele ser mayor. Ahora, lo malo, pues

87
00:07:57,519 --> 00:08:02,199
la estabilidad. El calentamiento es lento, las líneas de emisión que se obtienen son

88
00:08:02,199 --> 00:08:07,560
más anchas y también necesitamos una fuente de radiofrecuencia, lo que aumenta el presupuesto

89
00:08:07,560 --> 00:08:12,579
de mantenimiento. El siguiente punto sería el sistema de atomización, que esto es lo

90
00:08:12,579 --> 00:08:16,699
nuevo. Las fuentes de radiación habéis visto que no son exactamente iguales, pero sigue

91
00:08:16,699 --> 00:08:22,079
siendo una fuente de radiación. Y aquí tendríamos ahora la forma en la que nosotros vamos a

92
00:08:22,079 --> 00:08:26,399
atomizar. ¿Cómo vamos a llegar a que la muestra se convierta en un átomo? El sistema

93
00:08:26,399 --> 00:08:31,279
de atomización normalmente se compone de una cámara de nebulización y de un quemador.

94
00:08:32,200 --> 00:08:35,879
¿Y qué va a pasar aquí? Bueno, pues nosotros normalmente vamos a partir de muestras en

95
00:08:35,879 --> 00:08:40,879
disolución. Esta muestra va a ser aspirada a través de un capilar y va a ser conducida

96
00:08:40,879 --> 00:08:46,919
al nebulizador. La aspiración se va a conseguir haciendo pasar un chorro de alta presión

97
00:08:46,919 --> 00:08:51,600
formado por uno o varios gases de combustión por el extremo del tubo capilar que está

98
00:08:51,600 --> 00:08:56,559
dentro de la muestra. Para ello es necesario trabajar en las mismas condiciones de velocidad

99
00:08:56,559 --> 00:09:01,419
y de aspiración tanto en los patrones como en la muestra como en el blanco para no incluir

100
00:09:01,419 --> 00:09:05,460
ningún tipo de fluctuación o ningún tipo de interferencia. Una vez que está en el

101
00:09:05,460 --> 00:09:10,679
nebulizador la muestra impacta sobre un cuerpo sólido de geometría y diseño adecuados

102
00:09:10,679 --> 00:09:13,059
que se llama esfera de impacto.

103
00:09:13,679 --> 00:09:18,399
Así, la muestra se convierte en una fina niebla formada por pequeñas gotitas de disolución.

104
00:09:19,320 --> 00:09:25,399
El nebulizador tiene además un conducto adicional donde llegan el resto de gases de combustión que sean necesarios,

105
00:09:25,620 --> 00:09:27,220
mezclándose con la niebla formada.

106
00:09:28,080 --> 00:09:33,580
También hay una línea conectada a la cámara de nebulización, que sería la vía de drenaje,

107
00:09:33,580 --> 00:09:41,259
cuya finalidad es desechar las gotas que por su mayor tamaño condensan en la esfera de impacto.

108
00:09:42,360 --> 00:09:47,000
Estas gotas pequeñitas formadas son arrastradas por el flujo de gases de combustión

109
00:09:47,000 --> 00:09:51,480
y pasan al quemador o al mechero donde tienen lugar una serie de etapas.

110
00:09:51,840 --> 00:09:53,320
La primera sería la desolvatación.

111
00:09:53,320 --> 00:09:59,259
Aquí el disolvente es vaporizado produciéndose un aerosol molecular sólido finamente dividido.

112
00:09:59,980 --> 00:10:01,299
Luego tendríamos la vaporización.

113
00:10:01,299 --> 00:10:05,019
Aquí las moléculas pasan a estado líquido y luego al gaseoso.

114
00:10:05,580 --> 00:10:10,840
Después de la vaporización, la disociación, donde las moléculas se disocian formando un gas atómico.

115
00:10:11,600 --> 00:10:16,659
Y si nos pasamos de temperatura o pasamos a la siguiente fase sería la ionización.

116
00:10:17,340 --> 00:10:26,679
Aquí en vez de conseguir átomos estamos consiguiendo iones, donde la energía que necesitamos para pasar al átomo o al ión es diferente.

117
00:10:27,159 --> 00:10:29,799
Por lo tanto tenemos que evitar esta ionización.

118
00:10:29,799 --> 00:10:34,059
Lo que se debe conseguir es pasar de la disociación a la llama.

119
00:10:34,919 --> 00:10:42,620
El mechero de flujo laminar es donde se va a formar la llama y su diseño proporciona una llama estable, homogénea, simétrica y vertical,

120
00:10:43,059 --> 00:10:49,600
que es muy importante para obtener las medidas reproducibles, es decir, para evitar las fluctuaciones del equipo, todo eso que veíamos en el patrón interno.

121
00:10:49,860 --> 00:10:51,559
A continuación pasaría al quemador.

122
00:10:52,379 --> 00:10:58,559
Aunque estamos intentando que sea reproducible, tenemos que tener en cuenta que la temperatura de la llama no es constante en todos sus puntos

123
00:10:58,559 --> 00:11:06,220
Y que la altura óptima de la llama también tenemos que tenerla en cuenta para la parte esta de la temperatura.

124
00:11:08,299 --> 00:11:10,799
Ese sería un tipo de sistema de atomización.

125
00:11:11,980 --> 00:11:19,620
Aquí veis más o menos cuál sería el flujo que sigue tanto la muestra como la llama y todo el proceso.

126
00:11:20,379 --> 00:11:24,299
Aquí se ve mejor la parte que veíamos de que tenemos la muestra en disolución.

127
00:11:24,919 --> 00:11:27,919
Aquí pasaría el nebulizador por el tubo o por la aspiración.

128
00:11:27,919 --> 00:11:31,379
Y aquí veis las pequeñas gotitas, las minigotitas estas que decimos.

129
00:11:31,539 --> 00:11:35,139
No se ve la parte de la esfera de impacto, pero estaría por aquí.

130
00:11:35,580 --> 00:11:38,840
Aquí tenemos la parte del drenaje que hemos dicho para las gotas que sean más grandes

131
00:11:38,840 --> 00:11:41,240
y aquí tendríamos los gases que se incluyen.

132
00:11:41,720 --> 00:11:47,799
Una vez que pasa por el nebulizador, ya pasaría al quemador, al mechero de flujo laminar, al quemador.

133
00:11:48,379 --> 00:11:54,480
Aquí más o menos veis, un poquito más grande, aunque sea esquemático, veis cómo pasaría.

134
00:11:54,480 --> 00:11:56,679
una vez que pasa por el quemador

135
00:11:56,679 --> 00:11:58,320
¿vale? que tendríamos por aquí

136
00:11:58,320 --> 00:12:01,059
la muestra pasaría por una ranura que hay en el quemador

137
00:12:01,059 --> 00:12:03,000
y quedaría aquí en suspensión

138
00:12:03,000 --> 00:12:05,120
¿vale? y con la llama pues es la parte esa

139
00:12:05,120 --> 00:12:06,519
que pasamos a los átomos

140
00:12:06,519 --> 00:12:09,379
que tenemos que evitar que pase a la ionización

141
00:12:09,379 --> 00:12:10,940
y la fuente de luz

142
00:12:10,940 --> 00:12:12,960
pasaría por aquí, atravesaría

143
00:12:12,960 --> 00:12:14,919
esta niebla de átomos que tenemos

144
00:12:14,919 --> 00:12:16,360
y pasaría luego al detector

145
00:12:16,360 --> 00:12:19,220
¿vale? esta parte de esquema la tendríamos aquí

146
00:12:19,220 --> 00:12:20,779
¿vale? o aquí, bueno también

147
00:12:20,779 --> 00:12:22,120
la tenéis de forma esquemática

148
00:12:22,120 --> 00:12:27,120
la muestra llega por aquí, entonces la muestra estaría, la forma atómica estaría por aquí

149
00:12:27,120 --> 00:12:31,279
y la luz atraviesa, pasa por el monocromador y todo eso y luego llega al detector.

150
00:12:32,220 --> 00:12:36,120
El otro tipo de sistema de atomización se llama atomización electrotérmica.

151
00:12:37,399 --> 00:12:41,139
Generalmente los atomizadores son tubos cilíndricos de grafito

152
00:12:41,139 --> 00:12:43,639
conectados con una fuente de alimentación eléctrica.

153
00:12:44,019 --> 00:12:46,799
Normalmente se les llama cámaras de grafito

154
00:12:46,799 --> 00:12:51,159
porque están formados por un pequeño tubo hueco de grafito

155
00:12:51,159 --> 00:12:55,720
como un orificio por el que se introduce la muestra en disolución o en suspensión

156
00:12:55,720 --> 00:12:58,860
mediante una micropipeta o un inyector automático.

157
00:13:00,059 --> 00:13:04,899
La radiación que procede de la lámpara lo atraviesa a lo largo de su eje longitudinal,

158
00:13:05,559 --> 00:13:09,519
es decir, se hace pasar una corriente eléctrica elevada a bajo voltaje.

159
00:13:10,100 --> 00:13:14,179
Como el grafito es mal conductor, al aplicar la corriente se calienta el tubo

160
00:13:14,179 --> 00:13:17,059
hasta alcanzar una temperatura suficiente para tonizar la muestra.

161
00:13:17,600 --> 00:13:20,700
Se mantiene un flujo de gas inerte por el exterior del tubo de grafito

162
00:13:20,700 --> 00:13:25,200
que evita su oxidación a alta temperatura y por el interior del tubo, también para

163
00:13:25,200 --> 00:13:30,940
eliminar los componentes de la muestra volatilizados y que pueden interferir en la medida.

164
00:13:31,759 --> 00:13:35,039
También va a pasar por una serie de etapas, igual que la lámpara de cátodo huevo.

165
00:13:35,460 --> 00:13:41,080
Primero tendríamos un secado. En esta fase se mantiene una temperatura de 100 o 150 grados,

166
00:13:41,120 --> 00:13:45,620
100 grados más o menos, para conseguir la evaporación del disolvente, igual que la

167
00:13:45,620 --> 00:13:51,440
de salvatación en el caso anterior. El calentamiento es progresivo para evitar las proyecciones

168
00:13:51,440 --> 00:13:56,940
de la muestra dentro del tubo y aquí la muestra queda en forma de residuo sólido. La siguiente

169
00:13:56,940 --> 00:14:02,360
fase sería la mineralización. Lo que se pretende con la mineralización es eliminar

170
00:14:02,360 --> 00:14:07,399
la mayor cantidad posible de interferentes de la matriz, pero sin perder el analito o

171
00:14:07,399 --> 00:14:12,379
sin tener ningún tipo de pérdida. La muestra, que ya estaba seca, se va a calentar gradualmente

172
00:14:12,379 --> 00:14:17,980
a una temperatura o hasta alcanzar una temperatura de unos 400 o 1000 grados centígrados. Esto

173
00:14:17,980 --> 00:14:23,519
lo hace en unos 30 o 45 segundos para eliminar toda la materia orgánica y descomponer la

174
00:14:23,519 --> 00:14:27,980
matriz inorgánica hasta transformarla en un compuesto simple. La temperatura de esta

175
00:14:27,980 --> 00:14:33,200
etapa no puede superar la temperatura de volatilización del compuesto. Y la última

176
00:14:33,200 --> 00:14:38,860
fase sería la atomización. Aquí alcanzamos temperaturas muy elevadas, de unos 2000 o

177
00:14:38,860 --> 00:14:44,539
3.000 grados centígrados y también en muy poquito tiempo. Aquí mucho menos que en el caso anterior,

178
00:14:44,860 --> 00:14:49,840
aquí tenemos que llevar a esta temperatura en unos 5 ó 8 segundos para poder atomizar la muestra.

179
00:14:50,320 --> 00:14:54,980
Este calentamiento tiene que ser lo más rápido posible para poder asegurar la formación eficiente

180
00:14:54,980 --> 00:15:00,440
y concentrada del vapor atómico, susceptible de absorber o emitir radiación característica

181
00:15:00,440 --> 00:15:05,259
originando señales que requieren un sistema electrónico de respuesta rápida, ya que debe

182
00:15:05,259 --> 00:15:10,240
ser capaz de seguir el proceso transitorio de atomización. He dicho última etapa, que

183
00:15:10,240 --> 00:15:14,139
sería la última etapa que está relacionada con la muestra, con la fase de atomización

184
00:15:14,139 --> 00:15:18,340
de la muestra, aunque nos queda una parte de limpieza. Aquí la cámara de grafito,

185
00:15:18,519 --> 00:15:22,480
pues también para poder limpiarla vamos a someter a altas temperaturas superiores a

186
00:15:22,480 --> 00:15:26,779
las de la etapa de atomización con el fin de arrastrar todos los residuos formados y

187
00:15:26,779 --> 00:15:31,919
así evitar la contaminación cruzada o el efecto de memoria. Las ventajas e inconvenientes

188
00:15:31,919 --> 00:15:36,779
que tiene la cámara de grafito respecto a la fotometría de llama o a la espectroscopía

189
00:15:36,779 --> 00:15:41,299
de llama? Bueno, pues lo primero es que en la cámara de grafito podemos controlar las

190
00:15:41,299 --> 00:15:47,879
etapas. También conseguimos que la atomización de la muestra sea completa. Evitamos la dilución

191
00:15:47,879 --> 00:15:53,399
del vapor atómico, también tenemos un tiempo de residencia alto, una elevada sensibilidad,

192
00:15:53,860 --> 00:15:59,120
unos límites de detección más bajos, el consumo de la muestra es mucho menor, pero

193
00:15:59,120 --> 00:16:05,639
el inconveniente sería la reproducibilidad. Una vez que la fuente de radiación ha atravesado

194
00:16:05,639 --> 00:16:10,919
la muestra, pasaría al monocromador. El monocromador va a estar formado por los componentes habituales.

195
00:16:11,299 --> 00:16:15,600
Tenemos una rendija de entrada de radiación policromática, el sistema óptico que va

196
00:16:15,600 --> 00:16:20,919
a eliminar la radiación no paralela y canaliza la radiación de interés, un elemento dispersor

197
00:16:20,919 --> 00:16:25,340
de la radiación que separa la radiación incidente según sus longitudes de onda, puede

198
00:16:25,340 --> 00:16:30,480
ser un prisma o un dispersor de red, un sistema óptico de enfoque y la rendija de salida

199
00:16:30,480 --> 00:16:35,639
de la radiación monocromática. El principal objetivo del monocromador es proporcionar

200
00:16:35,639 --> 00:16:40,259
una anchura de banda lo suficientemente estrecha como para permitir separar la línea escogida

201
00:16:40,259 --> 00:16:45,919
para la medición de otras líneas capaces de interferir o disminuir la sensibilidad

202
00:16:45,919 --> 00:16:52,440
del análisis. La anchura de la rendija, pues con lo que se intenta, o la anchura de las

203
00:16:52,440 --> 00:16:56,340
rendijas van a determinar la fracción del espectro que incide en el detector. Entonces

204
00:16:56,340 --> 00:17:01,419
la rendija deberá ser lo más estrecha posible para poder reducir la cantidad de radiación

205
00:17:01,419 --> 00:17:06,079
emitida por la llama que llega al detector. El monocromador, como siempre, en filtro,

206
00:17:06,079 --> 00:17:11,339
va a intentar pasar de luz policromática a luz monocromática. Y luego ya iría al

207
00:17:11,339 --> 00:17:16,700
detector. Los detectores van a medir la intensidad de la radiación antes y después de la absorción

208
00:17:16,700 --> 00:17:22,240
por la muestra. A partir de los valores obtenidos se calcula la radiación absorbida. Normalmente

209
00:17:22,240 --> 00:17:26,180
el detector que más se utiliza en espectroscopía de absorción atómica

210
00:17:26,180 --> 00:17:30,240
es el fototubo multiplicador, ya que no hay otro sistema que ofrezca

211
00:17:30,240 --> 00:17:34,380
la misma sensibilidad y que el trabajar con un margen de longitud

212
00:17:34,380 --> 00:17:35,500
de onda es determinado.

213
00:17:37,579 --> 00:17:40,440
Ahora, una vez que ya sabemos cómo funciona el equipo, vamos a ver

214
00:17:40,440 --> 00:17:43,940
qué podemos analizar o qué tipo de información podemos obtener.

215
00:17:44,599 --> 00:17:47,359
Si nosotros vemos la muestra con la que tenemos que trabajar,

216
00:17:47,819 --> 00:17:50,480
es importante que trabajemos con una muestra que sea líquida.

217
00:17:50,480 --> 00:17:54,079
Si tenemos muestras que sean sólidas, tenemos que hacer una disolución.

218
00:17:54,779 --> 00:17:59,740
La información que vamos a obtener va a ser tanto información cualitativa como información cuantitativa.

219
00:17:59,960 --> 00:18:05,819
Es decir, podemos determinar presencia de un determinado analito en la muestra y podemos cuantificar su concentración.

220
00:18:06,839 --> 00:18:13,460
Además también la sensibilidad y la exactitud que obtenemos son muy elevadas.

221
00:18:13,960 --> 00:18:19,900
Pero tenemos que tener en cuenta que las señales observadas en espectroscopía de la absorción atómica suelen verse afectadas con frecuencia.

222
00:18:19,900 --> 00:18:27,200
pero no pasa nada porque ya hemos visto varias metodologías de calibración que nos ayudan a eliminar estos interferentes.

223
00:18:27,980 --> 00:18:33,319
La espectroscopía de absorción va a permitir el análisis cualitativo, aunque no es su principal objetivo.

224
00:18:33,480 --> 00:18:35,839
Ya hemos dicho que sí podemos obtener información cualitativa.

225
00:18:36,700 --> 00:18:42,480
¿Qué puede pasar? Nosotros podemos tener una muestra en el laboratorio que no sabemos qué es.

226
00:18:42,480 --> 00:18:44,980
podemos caracterizarla

227
00:18:44,980 --> 00:18:46,579
a simple vista, pues aquí

228
00:18:46,579 --> 00:18:48,539
podemos ver que es un sólido blanco

229
00:18:48,539 --> 00:18:50,359
que está en peles, en escamas

230
00:18:50,359 --> 00:18:52,859
tenemos que ir diciendo cuáles son las características

231
00:18:52,859 --> 00:18:54,960
de la muestra, por eso es importante

232
00:18:54,960 --> 00:18:56,660
que siempre que hagáis un análisis

233
00:18:56,660 --> 00:18:58,740
que identifiquéis todo lo que os llame

234
00:18:58,740 --> 00:19:00,660
la atención a la muestra, todo lo que creáis

235
00:19:00,660 --> 00:19:02,359
que pueda influir en el resultado final

236
00:19:02,359 --> 00:19:04,339
o que algo que os llame la atención

237
00:19:04,339 --> 00:19:06,640
tenéis que anotarlo, porque al día de hoy hay que trabajar con muchas

238
00:19:06,640 --> 00:19:08,220
muestras y es muy complicado

239
00:19:08,220 --> 00:19:10,859
acordarse de todas ellas, todas sus características

240
00:19:10,859 --> 00:19:12,759
y pequeños detalles que puedan tener.

241
00:19:13,039 --> 00:19:16,019
Toda la información que podamos tener de la muestra la vamos anotando.

242
00:19:16,900 --> 00:19:21,200
Aquí, un sonido blanco, así como está en la foto,

243
00:19:21,660 --> 00:19:25,220
no podemos ver si está compactado, si es hidroscópico o si no.

244
00:19:25,900 --> 00:19:31,119
Parece que son pequeñas láminas y ya está.

245
00:19:31,119 --> 00:19:36,240
Si nosotros cogemos parte de esta muestra y la ponemos en el mechero,

246
00:19:36,640 --> 00:19:39,380
podemos ver con el asa de siembra, con un hilo,

247
00:19:39,380 --> 00:19:42,400
podemos ver cómo cambia la llama del mechero.

248
00:19:42,839 --> 00:19:45,380
Aquí, por ejemplo, si vemos un color que es naranjilla,

249
00:19:46,519 --> 00:19:49,380
los bordes están un poco más oscuros, más rojizos.

250
00:19:49,920 --> 00:19:52,740
Así, a simple vista, ahora mismo no nos dice nada.

251
00:19:53,140 --> 00:19:57,119
Pero si nosotros tenemos una tabla o tenemos una base de datos

252
00:19:57,119 --> 00:20:00,720
en la que sabemos cuál es el color que tiene cada uno,

253
00:20:01,079 --> 00:20:02,900
pues podríamos identificar cuál es.

254
00:20:03,240 --> 00:20:06,880
Pues el litio es muy rojo para ser litio, pues no podría ser litio.

255
00:20:06,880 --> 00:20:11,400
El potasio, pues el potasio es más blanco, lila, todo eso no tiene nada que ver.

256
00:20:11,859 --> 00:20:17,740
El cobre es verdoso, no tiene nada que ver, pues nos tendríamos que quedar, pues mira, puede ser sodio, puede ser calcio,

257
00:20:18,519 --> 00:20:21,720
por la pinta que tiene, pues el sodio parece que es más rojizo.

258
00:20:21,940 --> 00:20:25,920
Entonces podemos hacer un análisis cualitativo y determinar qué tipo de muestra es.

259
00:20:26,359 --> 00:20:32,019
Para la cuantificación del elemento, en cambio, pues tendríamos que hacer una recta de calibrado,

260
00:20:32,019 --> 00:20:39,019
Tendríamos que hacer una disolución y mediante una elaboración previa de patrones conseguiríamos la recta de calibrado.

261
00:20:39,859 --> 00:20:46,279
La espectroscopía de absorción atómica es una técnica que solo necesita poner la muestra en una disolución

262
00:20:46,279 --> 00:20:49,299
y realizar las medidas en las condiciones estándar de trabajo.

263
00:20:50,039 --> 00:20:56,000
Pero para disoluciones orgánicas es importante evaluar el importante disolvente en la llama,

264
00:20:56,799 --> 00:20:59,220
por lo menos en la parte de espectroscopía de absorción atómica.

265
00:20:59,220 --> 00:21:08,940
Respecto a la calidad, hay que garantizar cierta precisión y exactitud mediante la verificación de la recta de calibrado, bien por duplicados o por el material de referencia.

266
00:21:08,940 --> 00:21:20,160
La disolución madre y todo eso tenemos que hacerla con un material que sepamos cuáles son las condiciones. Un patrón primario, un material que esté certificado, un material que esté valorado.

267
00:21:20,160 --> 00:21:24,259
en algunos casos debido a las condiciones de los elementos a determinar

268
00:21:24,259 --> 00:21:28,359
es necesario utilizar algún procedimiento especial de trabajo

269
00:21:28,359 --> 00:21:29,859
para obtener un correcto análisis.

270
00:21:30,319 --> 00:21:32,720
Es lo que decíamos, que las muestras pueden llegar al laboratorio

271
00:21:32,720 --> 00:21:35,940
en cualquiera de sus estados, sólido, líquido o gaseoso

272
00:21:35,940 --> 00:21:40,200
y poco a poco debido al avance de las técnicas instrumentales

273
00:21:40,200 --> 00:21:43,640
y a los diferentes sistemas que tenemos de toma y tratamiento de datos

274
00:21:43,640 --> 00:21:48,299
pues la etapa final del análisis es relativamente sencilla

275
00:21:48,299 --> 00:21:52,380
en la mayor parte de los casos, ya que se realiza una disolución

276
00:21:52,380 --> 00:21:54,960
en la que se han estudiado las diferentes interferencias.

277
00:21:55,339 --> 00:21:58,099
Entonces parece que es un análisis sencillo, que no tiene mucho,

278
00:21:58,380 --> 00:22:02,400
como cualquiera de laboratorio que vimos en la espectroscopía visible

279
00:22:02,400 --> 00:22:04,099
en las que estáis viendo las prácticas.

280
00:22:04,880 --> 00:22:07,539
Ahora, si podemos encontrar algún tipo de dificultad,

281
00:22:07,680 --> 00:22:11,640
y esto puede ser por la complejidad o las diferencias en su composición,

282
00:22:11,640 --> 00:22:16,039
o la precisión requerida, el tiempo necesario o disponible,

283
00:22:16,039 --> 00:22:20,200
el número de muestras, siendo el mayor tiempo destinado a la preparación de las muestras.

284
00:22:20,480 --> 00:22:24,940
Luego, lo que es la parte del análisis tarda muy poco, lo que pasa es que la preparación

285
00:22:24,940 --> 00:22:30,539
de los patrones o la preparación de las muestras sí nos puede llevar a que se alargue el tiempo

286
00:22:30,539 --> 00:22:36,599
del análisis. Normalmente, si se requieren una serie de operaciones o de tratamientos

287
00:22:36,599 --> 00:22:43,420
previos, que es la parte que va a ser más problemática respecto a otras muestras que

288
00:22:43,420 --> 00:22:48,420
hemos analizado? Pues bien, porque necesitamos una filtración, una trituración, tamizado,

289
00:22:48,700 --> 00:22:54,720
homogenizado, secado. No son fases o no son operaciones que sean muy complicadas, pero

290
00:22:54,720 --> 00:23:00,599
sí nos van a alargar el tiempo de determinación, el tiempo del análisis. Como he dicho anteriormente,

291
00:23:00,599 --> 00:23:05,400
en la mayor parte de los casos vamos a necesitar que la muestra sea una disolución, que la

292
00:23:05,400 --> 00:23:10,400
muestra sea líquida. Entonces, si tenemos una muestra sólida, hacemos una disolución,

293
00:23:10,400 --> 00:23:13,500
pero la forma de hacer esta disolución es diferente

294
00:23:13,500 --> 00:23:17,440
si estamos con una muestra que es orgánica o una muestra que es inorgánica

295
00:23:17,440 --> 00:23:21,640
y hay que tener en cuenta los reactivos que hemos utilizado para disolver la muestra

296
00:23:21,640 --> 00:23:25,180
que en muchas ocasiones pueden originar algún tipo de interferencia

297
00:23:25,180 --> 00:23:30,420
o incluso tener el contener al propio analito

298
00:23:30,420 --> 00:23:33,519
una de las impurezas de los disolventes con los que estamos trabajando

299
00:23:33,519 --> 00:23:34,579
puede ser el analito

300
00:23:34,579 --> 00:23:37,480
entonces tenemos que tenerlo en cuenta y tenemos que tener cuidado

301
00:23:37,480 --> 00:23:39,759
cuando se trata de sustancias orgánicas

302
00:23:39,759 --> 00:23:45,819
puede llevarse a cabo una mineralización con la posterior disolución del residuo en ácidos minerales

303
00:23:45,819 --> 00:23:47,859
o la disolución en disolventes orgánicos.

304
00:23:48,319 --> 00:23:54,240
También hemos hablado de las condiciones de trabajo, hemos dicho si condiciones estándar o que si se dificulta más o menos.

305
00:23:54,940 --> 00:24:00,460
Entonces para el análisis de una muestra tendremos que fijar unas condiciones específicas del elemento que vamos a analizar.

306
00:24:00,960 --> 00:24:03,900
En muchos casos van a venir determinadas por el propio fabricante.

307
00:24:04,539 --> 00:24:11,839
Pero un ejemplo para un análisis de espectroscopía de absorción atómica, pues podría ser, lo primero es seleccionar el tipo de llama.

308
00:24:12,059 --> 00:24:22,059
Tenemos que seleccionar el oxidante y el combustible que se va a emplear, así como el porcentaje de cada uno de ellos, para obtener una llama diferente, en función de lo que queramos hacer.

309
00:24:22,579 --> 00:24:28,160
También tenemos que ver cuál es la región de observación en la llama, es decir, vamos a regular la altura del quemador.

310
00:24:28,160 --> 00:24:34,339
La velocidad de aspiración de la disolución, pues en el flujo suele ser entre 1 y 4 mililitros al minuto

311
00:24:34,339 --> 00:24:39,380
El paso de banda espectral del monocromador, de la rendija que hemos estado hablando antes

312
00:24:39,380 --> 00:24:43,740
La intensidad de corriente de la lámpara del cátodo hueco, si utilizamos esa lámpara

313
00:24:43,740 --> 00:24:46,819
O los parámetros del sistema de detección y de lectura

314
00:24:46,819 --> 00:24:51,140
Y también tenemos que tener en cuenta las condiciones de seguridad

315
00:24:51,140 --> 00:24:56,500
Estamos en el laboratorio y aparte de todo lo anterior que hemos visto en otras ocasiones

316
00:24:56,500 --> 00:25:01,539
pues la técnica de espectroscopía de absorción atómica en llama es necesario tener en cuenta

317
00:25:01,539 --> 00:25:06,299
la seguridad ya que por el calor o los vapores y los humos generados por la llama

318
00:25:06,299 --> 00:25:10,539
van a ser peligrosos para nosotros, para los analistas.

319
00:25:10,779 --> 00:25:15,940
Por lo que estos humos tienen que ser extraídos del instrumento por un sistema adecuado de extracción de gases.

320
00:25:16,180 --> 00:25:17,819
Es decir, necesitamos una campana de extracción.

321
00:25:18,220 --> 00:25:22,000
No como la campana que tenemos en el laboratorio sino que encima del equipo

322
00:25:22,000 --> 00:25:29,440
Aquí tenéis en el dibujo una campana de extracción.

323
00:25:30,180 --> 00:25:35,619
Los gases con los que vamos a trabajar, los gases comprimidos que se utilizan en la técnica, también es otra fuente de riesgo.

324
00:25:36,779 --> 00:25:43,539
Los gases deben ser almacenados y manipulados de una estricta conformidad con las regulaciones y los códigos de seguridad.

325
00:25:44,559 --> 00:25:50,339
Y respecto al quemador de premezcla hay que considerar la posibilidad de un flashback.

326
00:25:51,099 --> 00:25:53,720
Eso es respecto a la espectroscopía de absorción atómica.

327
00:25:54,119 --> 00:25:56,180
Ahora vamos a ver la espectroscopía de emisión atómica.

328
00:25:56,180 --> 00:26:04,079
Aquí se trata de una técnica espectroscópica que analiza las longitudes de onda de los fotones emitidos por los átomos o moléculas

329
00:26:04,079 --> 00:26:09,140
durante su transición desde un estado excitado a un estado de inferior energía.

330
00:26:10,420 --> 00:26:11,480
¿Qué tenemos que tener en cuenta?

331
00:26:11,660 --> 00:26:18,519
Pues que cada elemento elimite un conjunto característico de longitudes de onda discretas en función de su estructura electrónica.

332
00:26:19,180 --> 00:26:24,440
Mediante la observación de esas longitudes de onda puede determinarse la composición elemental de la muestra.

333
00:26:24,440 --> 00:26:33,359
En espectroscopía de emisión atómica se van a utilizar el espectro visible, el espectro ultravioleta y los rayos X, como pasaba en la sorción atómica.

334
00:26:33,859 --> 00:26:38,039
Hay muchas formas en las que los átomos pueden ser llevados a un estado excitado.

335
00:26:38,519 --> 00:26:46,339
El método más simple es calentar la muestra a una temperatura alta, produjiéndose las excitaciones debido a las colisiones que hay entre los átomos de la muestra.

336
00:26:47,000 --> 00:26:52,759
Cuando la fuente de excitación cesa, el átomo se relaja emitiendo el correspondiente fotón.

337
00:26:53,880 --> 00:26:58,019
Cada elemento químico tiene su propia distribución de niveles energéticos específicos.

338
00:26:58,500 --> 00:27:03,380
Por ejemplo, el litio y el hidrógeno tienen diferentes niveles energéticos, además de

339
00:27:03,380 --> 00:27:07,039
diferente separación, por lo que emitirán fotones de diferente energía.

340
00:27:07,859 --> 00:27:12,660
Esta especificidad es utilizada por la espectroscopía atómica y por la fluorescencia, que ya la

341
00:27:12,660 --> 00:27:15,380
hemos visto, para identificar los elementos químicos.

342
00:27:16,339 --> 00:27:21,980
Cuando tenemos un conjunto de átomos de un elemento químico y lo irradiamos con radiación policromática,

343
00:27:22,200 --> 00:27:28,240
cada átomo puede absorber un fotón de energía concreta y excitarse hasta otro nivel.

344
00:27:28,799 --> 00:27:34,099
Es decir, unos átomos se excitarán hasta un nivel y otros hasta otros niveles.

345
00:27:34,859 --> 00:27:38,259
Cuando los átomos se relajen, emitirán los fotones que absorbieron,

346
00:27:38,779 --> 00:27:41,140
por lo que habrá fotones emitidos de varias energías.

347
00:27:41,740 --> 00:27:46,740
Algunos de ellos serán visibles, vemos colores, como el olor de la llama que hemos visto antes.

348
00:27:48,119 --> 00:27:56,019
Los fotones emitidos se pueden imprimir en una película fotográfica o medir la intensidad y obtener el espectro gráfico, lo que hacemos en el laboratorio.

349
00:27:56,440 --> 00:28:08,359
La espectroscopía de emisión es una técnica espectroscópica que en este caso investiga la longitud de onda del fotón cuando es emitido por átomos durante la transición del estado excitado a un estado de menor energía.

350
00:28:09,180 --> 00:28:12,099
Todas las técnicas espectroscópicas al final tienen algo en común,

351
00:28:12,299 --> 00:28:19,460
que quieren analizar una radiación electromagnética en una muestra y observar cómo responde a tal estímulo.

352
00:28:20,019 --> 00:28:23,400
¿Qué información podemos obtener de la espectroscopía de emisión atómica?

353
00:28:23,819 --> 00:28:28,579
Pues el nivel de luz emitida va a ser proporcional al número de átomos de este componente

354
00:28:28,579 --> 00:28:34,460
y la longitud de onda de la línea espectral en el espectro de emisión va a dar la identidad de este componente.

355
00:28:34,460 --> 00:28:38,619
es decir, obtenemos información cualitativa e información cuantitativa.

356
00:28:39,200 --> 00:28:42,900
Los espectros atómicos son bastante fáciles de interpretar,

357
00:28:43,140 --> 00:28:48,539
ya que en teoría cada elemento existente da una o varias líneas o picos,

358
00:28:48,680 --> 00:28:50,099
seguimos con las líneas de resonancia.

359
00:28:51,440 --> 00:28:56,460
Hasta aquí parece muy fácil, pero lógicamente luego se complica un poco en el laboratorio

360
00:28:56,460 --> 00:28:59,640
y no es tan sencillo, ya que surgen una serie de complicaciones,

361
00:28:59,640 --> 00:29:04,779
como la aparición de un fondo continuo o bandas debidas a una atomización insuficiente.

362
00:29:05,420 --> 00:29:13,339
Vamos a centrarnos primero en la parte de procedimiento y luego ya veremos las interferencias que puede haber en la parte de instrumentación.

363
00:29:13,920 --> 00:29:18,579
En espectroscopía de emisión atómica necesitamos una muestra que esté excitada.

364
00:29:18,819 --> 00:29:20,400
¿Y cómo podemos excitar la muestra?

365
00:29:20,900 --> 00:29:23,200
Pues hay varios procedimientos que pueden excitarla.

366
00:29:23,619 --> 00:29:29,200
Para obtener un espectro atómico, como en el caso anterior, lo primero que hay que hacer es atomizar la muestra.

367
00:29:29,200 --> 00:29:33,799
es decir, disociar sus moléculas en sus átomos y después se excita.

368
00:29:34,640 --> 00:29:38,339
Primero se disuelve la muestra, si no la tenemos en estado líquido,

369
00:29:38,859 --> 00:29:44,140
y la disolución se convierte en una niebla de diminutas gotas cuyas moléculas son atomizadas

370
00:29:44,140 --> 00:29:47,940
y los átomos que se forman van a ser excitados.

371
00:29:49,680 --> 00:29:50,359
Instrumentación.

372
00:29:51,539 --> 00:29:57,579
Vamos a ver qué podemos reconocer parecido a otras técnicas espectroscópicas o incluso parecido a lo de antes.

373
00:29:58,440 --> 00:30:01,579
Tenemos un sistema de atomización y excitación.

374
00:30:02,079 --> 00:30:04,240
Esto ya lo teníamos antes, ¿vale?

375
00:30:04,259 --> 00:30:05,359
La parte de atomización.

376
00:30:05,940 --> 00:30:09,700
Lo que nos falta es la fuente de radiación, que nosotros no lo tenemos.

377
00:30:11,519 --> 00:30:16,559
Sistema de atomización más excitación, se desprende radiación electromagnética,

378
00:30:17,339 --> 00:30:20,559
pasa por un selector de longitud de onda, es decir, el monocromador,

379
00:30:21,059 --> 00:30:25,099
llega a un detector y bueno, si es necesario, se amplifica la señal,

380
00:30:25,099 --> 00:30:30,380
se registra, se trata, toda esta parte del registro de datos en función del equipo que

381
00:30:30,380 --> 00:30:35,000
tengamos puede variar un poco. Pero lo que llama la atención es que no tenemos fuente

382
00:30:35,000 --> 00:30:39,140
de radiación, es decir, es el primer equipo en el que no tenemos fuente de radiación,

383
00:30:39,359 --> 00:30:46,900
el primer equipo de la parte de espectroscopía. ¿Por qué? Bueno, como vemos aquí, nosotros

384
00:30:46,900 --> 00:30:52,839
para conseguir tener el átomo excetado no vamos a utilizar la radiación electromagnética.

385
00:30:52,839 --> 00:31:02,920
Generalmente la atomización se hace calentando la muestra mediante una llama, un plasma, una corriente eléctrica, un arco eléctrico o por otros procedimientos

386
00:31:02,920 --> 00:31:07,019
Si la muestra es gaseosa, se introduce directamente en el atomizador

387
00:31:07,019 --> 00:31:13,319
Si está en disolución, se convierte en un aerosol mediante un nebulizador

388
00:31:13,319 --> 00:31:21,140
Los sólidos se disuelven previamente, aunque algunos pueden vaporizarse directamente mediante electricidad o láser

389
00:31:21,140 --> 00:31:28,220
Es verdad que ciertos metales en disolución se pueden volatilizar, obteniendo químicamente sus hidruros volátiles.

390
00:31:28,960 --> 00:31:36,559
Al relajarse, los átomos emiten radiación en muchas direcciones, de muchas longitudes de onda, que llegan a un monocromador,

391
00:31:37,039 --> 00:31:43,200
donde se seleccionan los fotones de una longitud de onda determinada que llegan al detector para poder obtener el espectro.

392
00:31:43,200 --> 00:31:50,900
La atomización se hace generalmente calentando la muestra mediante una llama, un plasma, una corriente eléctrica o un arco eléctrico,

393
00:31:51,140 --> 00:31:52,960
o por otros procedimientos.

394
00:31:52,960 --> 00:31:56,920
Si la muestra es gaseosa, se introduce directamente en el atomizador.

395
00:31:56,920 --> 00:32:00,920
Si está en disolución, ésta se convierte en un aerosol mediante un

396
00:32:00,920 --> 00:32:01,900
ebolizador.

397
00:32:01,900 --> 00:32:02,900
Los sólidos

398
00:32:02,900 --> 00:32:04,400
se disuelen previamente.

399
00:32:04,400 --> 00:32:08,220
Algunos pueden vaporizarse directamente mediante electricidad o láser.

400
00:32:08,220 --> 00:32:12,240
Y ciertos metales en disolución se pueden volatilizar obteniendo químicamente

401
00:32:12,240 --> 00:32:14,539
sus hidruros volátiles.

402
00:32:14,539 --> 00:32:17,519
Al relajarse, los átomos emiten radiación

403
00:32:17,519 --> 00:32:18,880
en muchas direcciones

404
00:32:18,880 --> 00:32:20,599
y de muchas longitudes de onda,

405
00:32:20,599 --> 00:32:25,859
que llegan a un monocromador, donde se seleccionan fotones de una longitud de onda determinada

406
00:32:25,859 --> 00:32:29,799
que llegan al detector para obtener finalmente el espectro.

407
00:32:30,220 --> 00:32:34,779
Este sería más o menos un esquema de lo que ha ocurrido, que sería lo que tenéis aquí.

408
00:32:35,799 --> 00:32:41,059
Ahora vamos a ver los diferentes tipos de excitación que hay y lo que conseguimos con cada uno de ellos.

409
00:32:41,319 --> 00:32:48,000
La fotometría de llama, en este caso, se mezcla o se lleva una muestra de la sustancia a la llama de gas

410
00:32:48,000 --> 00:32:50,279
o directamente a la llama o al fuego.

411
00:32:50,599 --> 00:32:54,920
La llama evapora la muestra del disolvente por el calor existente producido

412
00:32:54,920 --> 00:32:59,339
y rompe los enlaces intramoleculares para producir átomos libres.

413
00:33:00,019 --> 00:33:03,859
Esta energía va a incitar al átomo, especialmente a los electrones.

414
00:33:05,160 --> 00:33:10,980
Cada elemento emite luz o fotón en una longitud de onda característica predefinida

415
00:33:10,980 --> 00:33:16,759
que se dispersa mediante un prisma o aparato de rejilla y finalmente se observa en el espectrofotómetro.

416
00:33:16,759 --> 00:33:25,460
De forma simplificada, la espectroscopía de emisión por llama se puede observar utilizando solo un mechero Gunsen y muestras de metales.

417
00:33:25,920 --> 00:33:38,079
Por ejemplo, el metal sodio colocado a la llama se iluminará de amarillo, el metal calcio de rojo, el cobre una llama verde, que es lo que hemos visto antes en la parte de absorción atómica.

418
00:33:38,940 --> 00:33:42,019
Cuanto más concentrada sea la muestra, mejor se va a ver el color de la llama.

419
00:33:42,980 --> 00:33:45,519
También va a pasar por una serie de fases.

420
00:33:45,519 --> 00:33:54,099
La primera sería la evaporación. La muestra que contiene partículas metálicas se deshidrata por el calor de la llama y el disolvente se evapora.

421
00:33:54,740 --> 00:34:03,079
A continuación vendría la atomización. En esa etapa los iones metálicos que se encontraban en el disolvente se reducen a átomos de metal.

422
00:34:03,700 --> 00:34:11,599
Por ejemplo, si tenemos magnesio 2+, en forma acuosa, más dos electrones, daría igual a magnesio 0 en forma gaseosa.

423
00:34:11,599 --> 00:34:18,840
Los electrones en los átomos de metal absorben la energía del calor de la llama y pasan a niveles más altos de energía

424
00:34:18,840 --> 00:34:22,699
El tercer paso sería la excitación

425
00:34:22,699 --> 00:34:29,320
Los electrones en estado basal de los átomos de metal son ahora capaces de absorber la energía del calor de la llama

426
00:34:29,760 --> 00:34:37,880
La cantidad de energía absorbida depende de las fuerzas electrostáticas de atracción entre los electrones con carga negativa y el núcleo de carga positiva

427
00:34:38,719 --> 00:34:41,619
Esto, a su vez, depende del número de protones en el núcleo.

428
00:34:42,619 --> 00:34:48,500
Como los electrones absorben energía, se desplazan a niveles más altos de la energía y pasan al estado excitado.

429
00:34:49,760 --> 00:34:52,780
Y, a continuación, se daría la emisión de la radiación.

430
00:34:53,119 --> 00:34:59,559
Los electrones en estado excitado son muy inestables y se mueven hacia un estado basal con bastante rapidez.

431
00:35:00,340 --> 00:35:03,000
Cuando lo hacen, emiten la energía que absorbieron.

432
00:35:03,000 --> 00:35:09,619
Para algunos metales, esta radiación corresponde a longitudes de onda en la región visible del espectro electromagnético

433
00:35:09,619 --> 00:35:12,239
y se observan como un color característico del metal

434
00:35:12,239 --> 00:35:16,659
Como los electrones de diferentes niveles de energía son capaces de absorber luz

435
00:35:16,659 --> 00:35:23,900
el color de la llama será una mezcla de todas las diferentes longitudes de onda emitidas por los distintos electrones en el átomo de metal que se investiga

436
00:35:23,900 --> 00:35:32,659
En espectroscopía de emisión atómica se trabaja en unas condiciones en las que la misma fuente energética de atomización excita a los átomos

437
00:35:32,659 --> 00:35:37,460
pero en espectroscopía de absorción atómica y en la de fluorescencia

438
00:35:37,460 --> 00:35:40,699
primero se atomiza la muestra y después esos átomos se excitan

439
00:35:40,699 --> 00:35:43,300
sometiéndolos a una radiación electromagnética.

440
00:35:43,940 --> 00:35:45,940
Esto se puede hacer mediante las lámparas de cátodo hueco,

441
00:35:46,139 --> 00:35:49,719
la radiación continua, láseres, lámparas de descargas en electrodos.

442
00:35:50,920 --> 00:35:53,599
La fotometría de llama es una técnica de emisión

443
00:35:53,599 --> 00:35:55,880
que utiliza una llama como fuente de excitación

444
00:35:55,880 --> 00:35:59,179
y un fotodetector electrónico como dispositivo de medida.

445
00:35:59,599 --> 00:36:02,000
El principal objetivo de la espectroscopía de emisión

446
00:36:02,000 --> 00:36:07,340
es obtener información cuantitativa, y aunque no lo parezca, es uno de los métodos más sencillos

447
00:36:07,340 --> 00:36:11,920
y procesos para el análisis de metales alcalinos, la mayor parte de los alcalinotérreos

448
00:36:11,920 --> 00:36:13,980
y algún que otro elemento metálico.

449
00:36:14,039 --> 00:36:20,280
También es posible realizar un análisis cualitativo, examinando todas las longitudes de onda del espectro de emisión.

450
00:36:20,800 --> 00:36:22,260
La llama va a tener tres funciones.

451
00:36:22,760 --> 00:36:26,539
Primero, permite pasar la muestra a analizar del estado líquido al estado gaseoso.

452
00:36:27,300 --> 00:36:31,960
Segundo, descompone los compuestos moleculares del elemento de interés en átomos individuales,

453
00:36:32,000 --> 00:36:37,820
o en moléculas sencillas. Y por último excita estos átomos o moléculas. Pero no todas

454
00:36:37,820 --> 00:36:43,219
las llamas sirven. Para que una llama sea satisfactoria, que la podamos utilizar, pues

455
00:36:43,219 --> 00:36:47,699
tenemos que conseguir que tenga la temperatura adecuada y que en ella se forme un ambiente

456
00:36:47,699 --> 00:36:52,880
gaseoso que permita las funciones que he dicho antes. Además, el ruido del fondo de la llama

457
00:36:52,880 --> 00:36:57,940
no puede actuar como interferente en las observaciones o en los análisis que vamos a realizar.

458
00:36:57,940 --> 00:37:05,239
Hay otro tipo de espectroscopía de emisión atómica que no la he incluido, que sería la de chispa o arco, que es otra técnica de análisis químico.

459
00:37:05,500 --> 00:37:11,179
En este caso, la excitación se consigue mediante un arco eléctrico o una chispa de llama.

460
00:37:11,719 --> 00:37:17,079
El procedimiento es un poco diferente. En este tipo de espectroscopía, la muestra se pulveriza y destruye.

461
00:37:17,360 --> 00:37:25,980
¿Por qué? Bueno, porque se ataca con una chispa eléctrica para llevarla a temperaturas muy elevadas y esto volatiliza y excita los átomos de su superficie.

462
00:37:26,760 --> 00:37:31,199
La espectroscopía con arco puede trabajar con una fuente continua y discontinua.

463
00:37:31,199 --> 00:37:35,739
Con la corriente continua tenemos una peor reproducibilidad pero una temperatura más elevada.

464
00:37:36,340 --> 00:37:40,519
Tampoco es que se utilice mucho la parte del arco, por eso tampoco la he incluido en la diapositiva.

465
00:37:41,000 --> 00:37:45,300
Con la chispa se consiguen energías de excitación mucho más altas que con el arco

466
00:37:45,300 --> 00:37:50,440
y además se ha comprobado que proporciona mayor precisión que otros métodos que hemos visto anteriormente.

467
00:37:50,440 --> 00:37:56,320
generalmente el arco chispa se utiliza para la determinación e identificación de sustancias

468
00:37:56,320 --> 00:38:02,320
presentes en una concentración muy baja ya que tenemos un bajo límite de detección las ventajas

469
00:38:02,320 --> 00:38:08,019
del arco chispa es la poca interferencia que hay entre los elementos pero como inconveniente es

470
00:38:08,019 --> 00:38:13,880
el tiempo de aplicación o el tiempo de duración del análisis y el coste de los equipos el más

471
00:38:13,880 --> 00:38:20,719
utilizado es el ICP, que es la espectroscopía con plasma de acoplamiento inductivo. Es una

472
00:38:20,719 --> 00:38:25,900
técnica de análisis multielemental capaz de identificar y cuantificar la mayoría de

473
00:38:25,900 --> 00:38:32,860
los elementos de la tabla periódica, a excepción del carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno,

474
00:38:33,019 --> 00:38:40,340
flúor, gases nobles, algunas tierras raras y elementos poco frecuentes. Y además en

475
00:38:40,340 --> 00:38:45,079
concentraciones que van desde el portendaje hasta las partes por billón. En este caso,

476
00:38:45,320 --> 00:38:51,260
las muestras son introducidas en forma líquida, transformadas mediante un nebulizador en un

477
00:38:51,260 --> 00:38:57,559
aerosol y excitadas mediante un plasma de argón. Esta técnica de ICP utiliza un plasma

478
00:38:57,559 --> 00:39:03,679
acoplado inductivamente para producir átomos excitados y los iones emitirán radiación

479
00:39:03,679 --> 00:39:07,659
electromagnética en diferentes longitudes de onda, características de un componente

480
00:39:07,659 --> 00:39:13,119
específico. Entre los beneficios de ICP encontramos la baja interferencia química, la señal

481
00:39:13,119 --> 00:39:17,659
estable y reproducible. En esa técnica tiene que haber un flujo constante de una muestra

482
00:39:17,659 --> 00:39:23,199
líquida y un sistema de nebulización que forman un aerosol. Este aerosol es transportado

483
00:39:23,199 --> 00:39:28,179
por el argón a la antorcha del plasma, que está acoplado inductivamente por radiofrecuencia.

484
00:39:28,880 --> 00:39:35,880
En el plasma, debido a las altas temperaturas generadas, los analitos son atomizados e ionizados

485
00:39:35,880 --> 00:39:39,679
generándose los espectros de emisión atómico de líneas características.

486
00:39:40,300 --> 00:39:43,079
Los espectros son dispersados por la red de difracción

487
00:39:43,079 --> 00:39:47,500
y el detector sensible a la luz se encarga de medir las intensidades de las líneas.

488
00:39:48,159 --> 00:39:50,780
La información es procesada por el sistema informático.

489
00:39:51,659 --> 00:39:56,239
Para realizar el análisis de una muestra mediante espectroscopía de emisión atómica

490
00:39:56,239 --> 00:39:59,320
tenemos que tener en cuenta que al preparar los patrones

491
00:39:59,320 --> 00:40:03,320
debemos hacerlo lo más semejante posible a la composición de la muestra

492
00:40:03,320 --> 00:40:06,500
para eliminar posibles interferencias.

493
00:40:07,039 --> 00:40:10,340
Si hay algún tipo de interferencia debido a la composición de la muestra,

494
00:40:10,760 --> 00:40:13,039
podemos utilizar el método de la adición estándar,

495
00:40:13,420 --> 00:40:16,860
que nos permite trabajar en presencia de una interferencia sin eliminarla

496
00:40:16,860 --> 00:40:20,079
y obtener resultados fiables.

497
00:40:20,900 --> 00:40:24,780
Si tuviéramos otro tipo de interferencia, como interferencia física o interferencia química,

498
00:40:24,780 --> 00:40:28,699
en vez de la adición estándar, podemos utilizar el método del patrón interno.

499
00:40:29,579 --> 00:40:32,940
En el patrón interno se añadía una sustancia a todos los patrones,

500
00:40:32,940 --> 00:40:38,340
de manera que la interferencia afecte por igual a todas las disoluciones, tanto a los patrones como a la muestra.

501
00:40:38,780 --> 00:40:45,860
Cuando estamos hablando de interferencias físicas o químicas es porque se ha comprobado que sí se pueden dar y pueden ser de diversos tipos.

502
00:40:46,480 --> 00:40:52,260
Las interferencias físicas están relacionadas con la efectividad con que la disolución es transportada a la llama

503
00:40:52,260 --> 00:40:56,099
y son causadas por diferencias en las propiedades físicas de las disoluciones,

504
00:40:56,679 --> 00:40:59,940
como la viscosidad, la tensión superficial, la presión de vapor...

505
00:40:59,940 --> 00:41:07,440
Por ejemplo, un ejemplo de este tipo de interferencias lo podemos ver cuando determinamos magnesio y cobre en presencia de ácido fosfórico.

506
00:41:08,179 --> 00:41:15,619
Al aumentar la cantidad de ácido fosfórico, la viscosidad de la disolución va a aumentar, disminuyendo la velocidad de aspiración.

507
00:41:16,460 --> 00:41:24,559
Al reducirse la velocidad de aspiración, va a llegar una cantidad menor de muestra a la llama y, por tanto, se va a producir una absorbancia menor de la muestra.

508
00:41:25,400 --> 00:41:29,679
También la presencia de disolventes orgánicos produce ese tipo de interferencias,

509
00:41:30,179 --> 00:41:35,260
debido a un aumento en la eficiencia de la nebulización, lo que produce un aumento de la absorbancia.

510
00:41:35,980 --> 00:41:42,760
Una forma de compensar ese tipo de interferencias es preparar las disoluciones PATROL con los mismos componentes que la matriz de la disolución problema.

511
00:41:42,760 --> 00:41:50,440
Las interferencias químicas serían cualquier tipo de alteración en el número total de átomos libres formados por unidad de volumen,

512
00:41:51,019 --> 00:41:52,579
es decir, cambios en la concentración.

513
00:41:53,000 --> 00:41:55,840
Esto es debido a la formación de compuestos químicos termoestables.

514
00:41:56,659 --> 00:42:02,539
Las causas más comunes de este tipo de interferencias serían la disociación incompleta de la molécula formada

515
00:42:02,539 --> 00:42:05,019
o la formación de una sal difícil de fundir.

516
00:42:05,320 --> 00:42:11,239
O la reacción espontánea de los átomos libres con otros átomos o con radicales presentes en el medioambiente.

517
00:42:11,760 --> 00:42:14,340
Hemos hablado antes de que no podíamos pasar a la ionización.

518
00:42:14,960 --> 00:42:19,960
Vamos a ver aquí cuáles serían los tipos de inconvenientes o las interferencias debidas a la ionización.

519
00:42:19,960 --> 00:42:25,579
Un átomo neutro, en su estado fundamental, puede ser ionizado a temperaturas elevadas.

520
00:42:26,119 --> 00:42:31,699
Estos iones tienen unas propiedades espectroscópicas que son diferentes a las de un átomo neutro

521
00:42:31,699 --> 00:42:34,760
y no pueden ser determinados por espectroscopía de absorción atómica.

522
00:42:35,800 --> 00:42:41,059
De forma que el número total de átomos disponibles para la absorción de la radiación electromagnética

523
00:42:41,059 --> 00:42:45,000
por unidad de volumen disminuye, lo que produce una pérdida de la sensibilidad.

524
00:42:45,420 --> 00:42:48,360
Esta interferencia depende tanto de la temperatura de la llama

525
00:42:48,360 --> 00:42:50,960
como del potencial de ionización del elemento de estudio.

526
00:42:52,460 --> 00:42:57,360
Y el otro tipo de interferencias que se pueden dar serían las interferencias espectrales.

527
00:42:57,760 --> 00:43:01,239
Aquí podemos diferenciar interferencias de línea o interferencias de banda.

528
00:43:01,739 --> 00:43:05,820
Este sería un ejemplo, por ejemplo, del espectro o de las líneas de resonancia que hemos hablado antes,

529
00:43:05,960 --> 00:43:08,039
que son líneas que no tienen forma de pico.

530
00:43:08,659 --> 00:43:13,920
Las interferencias espectrales de línea ocurren cuando hay una superposición de dos líneas atómicas

531
00:43:13,920 --> 00:43:16,599
o cuando éstas no son resueltas por el monocromador.

532
00:43:17,400 --> 00:43:24,960
Las interferencias espectrales de banda, en cambio, se producen debido a la absorción de la radiación por moléculas o radicales

533
00:43:24,960 --> 00:43:27,280
y por la dispersión de la radiación por sólidos.

534
00:43:27,940 --> 00:43:33,139
Para ambos efectos, que en principio son distintos, se emplea el término de absorción de fondo.

535
00:43:33,840 --> 00:43:38,679
Para realizar un análisis cuantitativo vamos a realizar una recta de calibrado

536
00:43:38,679 --> 00:43:44,380
en la que vamos a representar la concentración de los patrones respecto a la absorción.

537
00:43:44,380 --> 00:43:49,360
en la linealidad se suele mantener a unas concentraciones de los patrones bajos

538
00:43:49,360 --> 00:43:53,019
de forma que nos va a permitir hacer una interpolación de la muestra

539
00:43:53,019 --> 00:43:55,039
para poder calcular su concentración

540
00:43:55,039 --> 00:43:59,420
de todas formas, si queréis aquí tenéis un vídeo

541
00:43:59,420 --> 00:44:01,760
que es de una universidad, creo que era

542
00:44:01,760 --> 00:44:04,579
en el que explica un poco cuál es el procedimiento

543
00:44:04,579 --> 00:44:06,639
veis un poco el equipo, veis las lámparas

544
00:44:06,639 --> 00:44:08,960
por si queréis echarle un vistacillo

545
00:44:08,960 --> 00:44:11,139
ya que aquí en el instituto no tenemos ese equipo