Espectrofotometría y espectrofotómetro de absorción atómica

En la actualidad, es uno de los métodos más utilizado en los espectrofotómetros debido a su simplicidad, eficacia y bajo coste en el mercado

Un punto y aparte: sabemos que hemos empezado de manera directa y al grano, pero queremos hablarte lo más simple posible, para que comprendas cuando es aplicable este tipo de medición

Dicho esto, un espectrofotómetro de emisión atómica permite medir las concentraciones especificas de un material en una mezcla, y como resultado, determinar una gran variedad de elementos

¿Cómo se lleva a cabo el proceso de absorción atómica?

Aplicando una fuente de energía (la luz), por medio de una determinada longitud de onda a un átomo en estado inicial, es decir, sin ser manipulado de antemano, dicha energía transmitida por la longitud de onda será absorbida por el átomo

Ello provocará que el átomo se altere y que un electrón sea impulsado a un orbital de mayor energía. De esa manera, el átomo alcanza una configuración menos estable, pudiendo completa con éxito la muestra a medir

¿Qué tipo de instrumentos se llevan a cabo a la hora de ejecutar el proceso de espectrofotometría de absorción molecular?

Tenemos dos tipos claramente diferenciados y con sus particulares. Estos son:

Fotómetros

Miden concentraciones de metales alcalinos, los cuales solo tienen unas cuantas líneas de resonancia, espaciadas en la región visible

Espectrofotómetros

Miden una longitud de onda específica, es decir, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativo a dos haces de radiación y concentración

Pasos para ejecutar la espectrofotometría de absorción atómica con llama

Llegado hasta este punto, para obtener átomos libres que puedan ser alterados por la fuente de radiación, el analito, pasa por una serie de etapas, desde la disolución inicial hasta llegar a transformarse en vapor atómico. ¿Cuáles son? Las siguientes:

Nebulización en la espectrofotometría de absorción atómica de llama

  • Esta etapa tiene como estado de muestra, en disolución y en aerosol, que es cuando la muestra es aspirada hasta la llama

Desolvatación en la espectrofotometría de absorción atómica de llama

  • Su estado de muestra es sólido, vigoroso, consistente, y en la llama se elimina el disolvente quemándose, y como resultado, obteniendo partículas sólidas

Licuefacción en la espectrofotometría de absorción atómica de llama

Su estado de muestra es líquido, es decir, que al aplicar más calor, se produce un proceso de vaporización pero con un aroma a liquido. De ahí a que se utilice el prefijo »licu»

Vaporización en la espectrofotometría de absorción atómica de llama

Tiene un estado de muestra en gas, es decir, que el calor adicional, vaporiza, atomiza la muestra

Atomización en la espectrofotometría de absorción atómica de llama

Su estado de muestra sigue siendo de gas, determinándose la cantidad de radiación absorbida

Alteración en la espectrofotometría de absorción atómica de llama

En esta etapa, la última de todo el proceso, el átomo está alterado, manipulado, provocado por la absorbencia de energía

Pasos para ejecutar la espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito

Antes de hablarte de las etapas, tienes que saber que la muestra dispensada en el interior del tubo de grafito es condicionada por un sistema programable de incrementado de temperatura, hasta conseguir la atomización de la muestra. Generalmente, el ciclo de temperatura se realiza en 5 etapas. Estas son:

Secado en la espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito

En esta etapa, la muestra se seca a bajas temperaturas de 100ºC a 120ºC para evitar salpicaduras

Pirólisis en la espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito

En este proceso se volatilizan los componentes orgánicos e inorgánicos de la muestra, dejando el elemento a checar, en una matriz menos compleja

Atomización en la espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito

Acá, el propósito es producir vapor atómico del analito y permitir la absorción de energía

Limpieza en la espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito

En esta etapa, la cubeta de grafito se calienta a temperaturas muy elevadas, con el fin de eliminar restos de muestras hechas de antemano

Enfriamiento en la espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito

Tal proceso se produce cuando la cubeta de grafito se deja a temperatura ambiente, estando preparado al 100% para checar la siguiente muestra

¿Cómo se interpretan los resultados obtenidos en una espectrometría de absorción atómica?

Para calcular al absorbancia inicial (que se marca con un io, siendo la o más pequeña) y la absorbancia final (que se marca con una i, sin una o al final), se divide el resultado de »io» con »i». Este parámetro sigue una relación lineal con la concentración, ceñido a la formula conocida como Ley de Beer-Lambert

Imagina un gráfico, donde la línea vertical (el eje Y), está la absorbancia de la muestra, y en la linea horizontal (el eje X), está la concentración. A medida que subimos la curva, partiendo desde el punto 0, obtendrás el punto de calibración, que es el fin al conseguir en un muestreo de espectrometría de absorción atómica

Una vez que obtengas la recta de calibración, tendrás como resultado la absorbancia de la muestra, y aplicando la relación que se absorbe entre la concentración de la recta de calibración, se obtendrá lo más deseado: la concentración del analítico de la muestra