Procedimientos Para determinar elementos metlicos por espectroscopia atmica

Procedimientos para determinar elementos metlicos por espectroscopia atmica ResumenLa espectroscopia atmica est basada en la utilizacin de tomos al estado de vapor que son activados mediante energa electromagntica o energa trmica, midiendo as la energa absorbida o emitida por los tomos al pasar a un estado activado o al volver de dicho estado activado.Las tcnicas atmicas pueden ser espectroscpicas de: absorcin, emisin atmica y fluorescencia. Todos los procedimientos atmicos tienen en comn la presencia de grandes sensibilidades y selectividad.AbstractAtomicSpectroscopyisbasedontheuseofatomstothestatusofsteamthatareactivatedbyelectromagneticenergyorheatenergy,someasuringtheenergyabsorbedoremittedbytheatomshappentoanactivatedStateorwhenreturning fromtheactivated State.Atomictechniquesincludespectroscopicof:absorption,Atomicemissionand fluorescence.Allatomicprocedureshaveincommonthepresenceofgreatsensitivityand selectivity.Algunas determinaciones a partir de espectroscopia atmica Espectroscopia de absorcinAplicaciones principales: Anlisis cuantitativo de precisin para un metal dado. Fenmeno atmico: Absorcin de la lnea atmica caractersticaVentajas en el anlisis cualitativo: No es aplicable Ventajas en el anlisis cuantitativo: Anlisis rpido y fiable de un elemento dado. En algunos casos alta sensibilidadMuestra promedio deseable:100 mg Limitaciones del mtodo: Los metales se analizan individualmente no simultneamente. Por lo general no es aplicable a no metalesLimitaciones para la muestra: La mayora de muestras orgnicas lquidas y slidas requieren de digestin antes del anlisis

Elementos traza en la atmsfera. El muestreo se lleva a cabo haciendo pasar un volumen de aire medido a travs de membranas filtrantes que pueden disolverse en acetona o filtros de grafito espectroscpicamente puro que puede analizarse directamente mediante un arco de corriente continua. Anlisis de metales y aleaciones metlicas. Se podr determinar un total de 31 elementos presentes en una muestra de aluminio metlico con un espectrmetro de lectura directa mediante una descarga de 1015 segundos de duracin. Fotometra de llamaLa fotometra de llama es una tcnica de emisin que utiliza la llama como fuente de excitacin. Puede utilizarse con fines analticos cualitativos y cuantitativos, si bien, las aplicaciones cualitativas son limitadas debido a que la energa de la llama permite excitar un nmero de elementos relativamente pequeo.La fotometra de llama se emplea para determinar el sodio y el calcio en una muestra biolgica, debemos conseguir que ese sodio, en la forma que este en la muestra, pase a estar en forma de tomo de sodio libre en fase gaseosa. Debe producirse la activacin de ese tomo pasando el electrn de valencia del nivel fundamental a niveles excitados, al volver de ese nivel al fundamental emite energa, se trata de cuantificar la intensidad de la energa emitida por los electrones al volver a su nivel fundamental.Procedimiento de anlisis Para el procedimiento general de anlisis seguimos los siguientes pasos:Limpieza de material de vidrio y de polipropileno. Todo el material de vidrio utilizado en el anlisis, despus de su lavado con un detergente, debe mantenerse sumergido varios minutos en cido ntrico al 50% (V/V) y ser despus cuidadosamente enjuagado con agua Las botellas de polipropileno se limpiarn sumergindolas en cido ntrico diluido al 10% (V/V) durante varias horas y posteriormente enjuagndolas con agua

Preparacin de la muestra Se abren los portafolios de muestras y blancos y se transfiere cada filtro a un vaso o matraz Erlenmeyer. Digestin por va hmeda. Se aaden aproximadamente 5 ml de cido ntrico concentrado, se cubre cada vaso con un vidrio de reloj y se calientan en placa calefactora a 140C en el interior de una vitrina extractora de gases. Si las cantidades de materia orgnica fueran elevadas, seran necesarias nuevas adiciones de cido ntrico concentrado hasta completar la digestin de la muestra, lo que se aprecia por el aspecto claro y transparente de la misma. Una ligera ebullicin deber permitir evaporar la mayor parte del lquido sin llegar a sequedad. Se retira el vidrio de reloj y se lava con 2 o 3 mL de cido ntrico diluido al 10% (V/V) recogiendo el residuo de lavado en el paso que contiene la muestra. Se calienta de nuevo esta disolucin a 140 C para reducir el volumen hasta aproximadamente 0,5 o 1 mL. Se retira la muestra y se deja enfriar Las disoluciones se transfieren cuantitativamente a matraces aforados a 10 mL de la capacidad, enjuagando cuidadosamente los vasos o Erlenmeyer que contienen la muestra y completando hasta dicho volumen con cido ntrico diluido. Si se prevn interferencias (no espectrales) se aaden los reactivos adecuados para minimizar su efecto.

Es importante para las interferencias de matriz, la mayor o menor cantidad necesaria de pesada de la muestra para llevar a cabo el proceso analtico, que puede ser por: Va seca o calcinacin (mucho peso de muestra) Va hmeda en recipiente abierto (poco peso de muestra) Microondas (poco peso de muestra)Recomendaciones: Cuando algunos de los elementos en disolucin puedan presentar interferencias de ionizacin se aadir a muestras y patrones una disolucin de nitrato de cesio. Se aaden 200L de dicha disolucin de 50 mg Cs/mL(20L por mL de disolucin final) a la muestra antes de aforar a 10 mL. Cuando alguno de los elementos en disolucin pueda presentar interferencias qumicas se aadir a muestra y patrones una disolucin de nitrato de lantano. Se aaden 200L de dicha disolucin de 500mg La/ml (20L por mL de disolucin) a la muestra antes de aforar a 10 mL.

Preparacin de las disoluciones de calibracin 1. El blanco de disolvente es cido ntrico diluido al 10% (V/V). 2. Se prepara una disolucin de compensacin del cero (vase definicin 5.4.3 de ISO 6955) y al menos tres patrones que cubran el intervalo de concentraciones de las muestras a analizar. Es aconsejable trabajar dentro del intervalo lineal del metal en cuestin. Si hay presentes interferencias (no espectrales) los patrones se compensan de la misma forma que las muestras. 3. Las disoluciones de compensacin de cero y las disoluciones de calibracin preparadas pueden ser almacenadas en botellas de polipropileno por un tiempo mximo de una semana.

Calibracin 1. Seleccin de la longitud de onda de anlisis

Se selecciona la longitud de onda recomendada para cada metal, o bien otra lnea alternativa teniendo en cuenta la concentracin de las muestras, la sensibilidad de cada lnea y la relacin seal-ruido que puede presentar cada una de ellas. No es aconsejable el uso de lmparas multielementales que puedan dar lugar a interferencias espectrales. Si a la longitud de onda escogida para el anlisis puede producirse absorcin inespecfica (definicin 5.1.5 de ISO 6955) debe disponerse de algn dispositivo corrector de dicha absorcin. 2. Ajuste del espectrofotmetro

Se seguirn las recomendaciones del fabricante relativas a los parmetros operativos del instrumento: intensidad de lmpara, anchura de rendija, etc. y se utilizar para cada metal la llama y caractersticas indicadas

3. Curva de calibracin

Se ajusta el cero del espectrofotmetro mientras se aspira blanco de disolvente. Se aspiran a la llama la disolucin de compensacin del cero y las disoluciones de calibracin y se mide la absorbancia registrada a la longitud de onda elegida, utilizando correccin de la absorcin inespecfica si fuera necesario. Se prepara un grfico de calibracin representando la absorbancia de las disoluciones de calibracin frente a la concentracin del metal de inters en g/ml en las respectivas disoluciones. La absorbancia es proporcional a la concentracin de metal en disolucin en el intervalo lineal de la curva de calibracin. Es aconsejable trabajar en dicho margen lineal.4. Determinacin Se ajusta el cero del espectrofotmetro mientras se aspira el blanco de disolvente. Si se produce deriva de la lnea de base mientras se aspira el blanco de disolvente, el cero del espectrofotmetro debe reajustarse. Las disoluciones obtenidas de la preparacin de las muestras y de los blancos de muestra se aspiran a la llama del espectrofotmetro de absorcin atmica y se miden las absorbancias a la longitud de onda elegida, utilizando correccin para la absorcin inespecfica si fuera necesario. Cada cinco o diez muestras se aspirar un patrn de concentracin intermedia. Si la lectura del patrn de concentracin intermedia indica que se ha producido un cambio inaceptable en la sensibilidad del sistema, la secuencia analtica debe interrumpirse y recalibrarse el espectrofotmetro como se describe. La concentracin del metal de inters en las disoluciones de muestras se determina a partir de la curva de calibracin. Cuando se encuentren altas concentraciones de metal, se diluye una alcuota de la disolucin de muestra hasta que la concentracin est dentro del intervalo de calibracin. Se harn todas las diluciones con disolucin de compensacin de cero y se anotar el factor de dilucin F. Alternativamente, puede usarse una lnea analtica menos sensible, o bien puede girarse la cabeza del quemador para reducir la respuesta del espectrofotmetro.

Ejemplos de procedimientos para determinar elementos metlicosProcedimiento de validacin de un mtodo para cuantificar cromo en suero por espectroscopia de absorcin atmica con atomizacin electrotrmicaResumenEl inters en la medida de cromo es debido al problema existente con las prtesis metal-metal. Estas liberan cromo a la circulacin sangunea y a los tejidos produciendo efectos perjudiciales para la salud.El objetivo de este estudio es validar un mtodo para la medida de cromo en suero mediante espectroscopia de absorcin atmica con atomizacin electrotrmica y correccin de fondo por efecto Zeeman longitudinal.Los lmites de deteccin y cuantificacin fueron de 0,074 y 0,247g/L, respectivamente. La masa caracterstica encontrada fue de 7,1pg/0,0044 unidades de absorbancia. La curva de calibracin es lineal entre 0 y 10g/L. La pendiente obtenida con adiciones estndar de cromo est incluida dentro del intervalo de confianza de la curva de calibracin con patrones acuosos, por tanto no hay efecto matriz. Se comprob la exactitud y precisin empleando material de referencia Seronorm Trace Elements Serum. La recuperacin media obtenida fue de 99,32%.El mtodo propuesto result sensible, robusto, exacto y preciso para el anlisis de cromo en suero como indicador de riesgo para la salud.AbstractThe interest of measuring chromium in serum is due to the problem with metal-on-metal bearings. They release this metal into tissues and the blood circulation producing harmful effects on health.The aim of this study is to validate a method for chromium determination in serum samples by electrothermal atomization atomic absorption spectrometry technique with longitudinal Zeeman-effect background correction.The features of the method were proved. The detection and quantification limits were 0.074 y 0.247g/L, respectively. The characteristic mass was 7.1pg/0.0044 absorbance units. The calibration curve is linear between 0 and 10g/L. The slope of the standard addition curve is included within the confidence interval of the calibration curve using aqueous standards, so that, there is not matrix effect. The precision and accuracy were tested using reference material Seronorm Trace Elements Serum. The mean recovery was 99.32%.The proposed method proves to be sensitive, robust, accurate and precise for biomonitoring the concentration of chromium in serum samples as an indicator of health risk.

Determinacin de metales es suspensin Los metales en suspensin o no filtrables lo constituyen los elementos presentes en la muestra no acidificada que son retenidos por el filtro de la membrana de 0,45 m. Proceder como sigue: Filtrara despus de colectar una porcin conveniente de muestra (100mL a 500mL) no acidificada, utilizando un filtro de membrana de 45m, de fcil destruccin por digestin acida. Lavar el filtro con 100 mL de agua desmineralizada. Digerir en medio acido el filtro de membrana con el material retenido hasta obtener un residuo transparente. Si hay compuestos insolubles, filtrar nuevamente.

Llevar a solucin filtrada al volumen inicial agregando 100 a 500 mL de agua desmineralizada. Llevar una muestra en blanco atreves de todo el procedimiento para detectar posibles interferencias presentes en el filtro de membrana usado.

Procedimiento de validacin de un mtodo para cuantificar mercurio en sangre por espectroscopa de absorcin atmica con descomposicin trmica y amalgamacinResumenEl mercurio es un txico ambiental que produce numerosos efectos adversos en la salud humana y en los ecosistemas naturales. La ingesta excesiva de metilmercurio procedente del pescado contaminado produce toxicidad neurolgica, reproductiva y cardiovascular.El objetivo de este estudio es validar un mtodo para la medida de mercurio en sangre mediante espectroscopa de absorcin atmica con descomposicin trmica y amalgamacin.Los lmites de deteccin y cuantificacin fueron de 0,103g/L y 0,313g/L, respectivamente. La sensibilidad analtica encontrada fue de 12080Abs/ng Hg. La curva de calibracin es lineal entre 0 y 100g/L. La pendiente obtenida con adiciones estndar de mercurio est incluida dentro del intervalo de confianza de la curva de calibracin con patrones acuosos, por tanto no hay efecto matriz. Se comprob la exactitud y precisin empleando material de referencia SeronormTrace Elements Whole Blood. La recuperacin media obtenida fue de 97,36%.El mtodo propuesto se considera sensible, robusto, exacto y preciso para biomonitorizar la concentracin de mercurio en sangre como indicador de riesgo para la salud.AbstractMercury is an environmental toxicant that causes numerous adverse effects in human health and natural ecosystems. The excessive methyl-mercury intake due to consumption of contaminated fish leads to neurological, reproductive and cardiovascular toxicity.The aim of this study is to validate a method for measuring mercury in blood samples by thermal decomposition, amalgamation and atomic absorption spectrometry.The detection and quantification limits were 0.103 y 0.313g/L, respectively. The analytical sensitivity was 12080Abs/ng Hg. The calibration curve is linear between 0 and 100g/L. The slope of the standard addition curve is within the confidence interval of the calibration curve using aqueous standards, meaning that there is no matrix effect. The precision and accuracy were tested using Seronorm Trace Elements Whole Blood reference material. The mean recovery was 97.36%The proposed method shows to be sensitive, robust, accurate, and precise for biomonitoring the concentration of mercury in blood samples as an indicator of health risk.

Procedimiento por calentamiento electrotrmicoEl problema de la llama es que destruye la muestra. Un 90% de la muestra se pierde antes de poder s atomizada y por tanto no se puede analizar ms que un 10%. Es decir, tiene poca eficiencia. Tenemos sensibilidad y lmites de deteccin del orden de las partes por milln. Existe una tcnica en la que se trabaja sin llama, se emplea en este caso el horno de grafito. En este horno la muestra sigue el siguiente proceso: Temperatura de secado. Se le extrae el agua a la muestra. Se necesitan unos 100C aproximadamente. Calcinacin de materia orgnica. Se destruye toda la posible materia orgnica que pueda tener la muestra. Se necesitan unos 500C. Atomizacin. Listo para el anlisis. Segn el tipo de muestra la temperatura va desde 2000C a 3000C. El proceso es ms lento que el de llama. La ventaja es que se aprovecha totalmente la muestra. Obtenemos sensibilidad y lmites de deteccin de partes por billn. El horno es utilizado en los casos en que la tcnica de llama no es vlida.Un caso particular es el de la deteccin de semimetales. El problema de los semimetales es la poca sensibilidad en espectroscopia de llama. Las longitudes de onda de absorcin y emisin estn prximas a los 200nm, en la zona de ultravioleta de vaco, zona del espectro que tambin es capaz de absorber o emitir el aire o la propia llama. Esta es la dificultad que se tiene. La solucin est en hacerlo reaccionar con el hidruro correspondiente. La condicin es que deben ser capaces de reaccionar con el hidruro correspondiente: As, Sb, Bi, Ge, Pb, Se, Te, Sn. Para este tipo de determinaciones se usa tambin medidas de fluorescencia atmica o AA.

Webgrafiahttps://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/lhh345a/Espectroscopiaatomica.pdfhttp://www.ancap.com.uy/docs_concursos/ARCHIVOS/2%20LLAMADOS%20FINALIZADOS/2011/REF%2022_2011%20TECNICO%20LABORATORIO%20LUBRICANTES/MATERIAL%20DE%20ESTUDIO/ESPECTROMETRIA.PDFhttp://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1888400814001123http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1888400815000057 http://ocw.usal.es/ciencias-experimentales/analisis-aplicado-a-la-ingenieria-quimica/contenidos/course_files/Tema_6.pdfhttp://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8252/4/T7Abasorc.pdf