hidrógeno -...

Hidrógeno

Series espectrales del hidrógeno

.

1 2 3 4 5 6 n=7

Lyman

Balmer

Pfund

Paschen

Brackett

1000 2000 5000 10000

UV Visible IR

Lyman Balmer Pasc

hen

Bra

cket

t

Pfun

d

.

Transiciones electrónicas

3s

4s

5s

6s

3p

4p

5p

6p

3d

4d

5d

6d

4f

5f6f

atomo ionizado

serie principal

difusaaguda

serie fundamental

589

568

Emisión atómica

hν

.

.

.M

Arco de corriente continua

A-

5-15 Amp.

+

50a

300 VM

T=4000-8000 ºK => ATOMOS

Poco reproducible =>NO Cuanti

R L T alta=> sensible => SI CUALI

Arco de corriente alterna

A

1-5 Amp.

M

Frecuencia:120 por seg.

Reproducible => Si CUANTI

Menor T =>NO Cuali

2000-5000 V220 Vc.a.

R L

Chispa de corriente alterna

220 V.

10-40 kV

C

R L

M

circuito de carga circuito de descarga

.

.

.

Excitación eléctrica (bombardeo por electrones, 1 µseg)Poco sensible => NO Cuali

Muy estable y reproducible => SI CUANTI

Microsonda láserPrisma

Microscopio

Electrodos

Muestra

.

.

.

Laser

Muestras no conductoras

Areas pequeñas (50 µm)Importancia en Biología, metalurgia, etc.

Placa de referencia

80 90 2300 10 20 30 40 2350 60

Ni CdNiCo As Ba Co Cd Ba BeAs

Detección fotográfica

VENTAJAS:* Registro permanente y simultáneo de un gran número de líneas.* Emulsiones fotográficas de gran sensibilidad en UV y visible.* Coste no demasiado alto.

INCONVENIENTES:* Tiempo y esfuerzo para procesar las placas.* Control estricto de condiciones.

Detección fotoeléctricaVENTAJAS:

* Mayor rapidez.* Mayor precisión (placa: 1-2 %; fotoeléctrica: 0.5%)

INCONVENIENTES:* Menor versatilidad.* Mayor coste

AplicacionesMétodo del patrón interno

* Propiedades físicas y químicas similares a las del elemento a analizar.* Línea de emisión con energía de excitación del mismo orden que la del analito.*Energías de ionización similares.* Líneas del patrón y del analito en la misma región espectral e intensidad parecida.

Análisis de metales y aleaciones metálicas.Metales en aceites lubrificantes.Elementos traza en la atmósfera.Elementos traza en plantas, suelos, sangre, materiales cerámicos, etc.

Emisión de llama del sodio

500 550 600 650λ, nm

I568.3568.8

589.0589.6

Emisión

Fotómetro de llama: componentes

.

.

.

.

Monocromador Detector

Medidoro registro

Sistema deintroducciónde muestra

.

Quemador de consumo total

Muestra

Oxidante

Combustible

.

.

Fotómetro de tres canales

.

Lectura

Lectura

Amplificador

Amplificador

Amplificador

.

Fototubo

K

Li

Na

Filtro

766 nm

671 nm

589 nm

Fotometría de llama: calibrado

I

100 200 300 400C, p.p.m.

Ionización

Autoabsorción

Aplicaciones

Análisis rutinario de Na , K y Ca en análisis clínicos.

Análisis de suelos: Ca, K, Na, Al

Análisis de alcalinos y alcalino-térreos en una gran variedad de materiales.

Formación del plasma

e

e

tubo de cuarzobobina de inducc

lineas de fuerzadel campo magn

descarga Tesla

ICP 130 mm

10 mm

6000 ºK

8000 ºK

10000 ºK

Ar (10-15 L/min)

muestra (1 mL/min)

Ar

.

ICP 2

ICP 3

ICP 4

Nebulizador concéntrico

muestra

Ar

residuo

Ar

Ar

.

.

Características del ICP

* Gran calidad en análisis multielemental*Determinación de elementos refractarios: B, W, Zr, U*Bajos límites de detección*Pocas interferencias químicas*Pocos problemas de ionización*Gran estabilidad durante mucho tiempo*Amplios márgenes lineales

Límites de detección de métodos atómicos

Absorción atómicaElemento

llama electrotérmica

AgAlBaCaCdCuFeLiNaPbZn

0.00150.0450.015

0.00150.00080.00150.005

0.00080.00030.015

0.0015

0.000020.00010.0004

0.000010.000008

0.00010.0001

0.000060.000020.000060.0001

0.020.0050.0010.005

20.010.05

0.000030.0005

0.23

0.00060.05

0.0050.010.02

0.00030.01

0.0020.0050.01

0.20.050.020.05

1

0.5

0.10.10.5

0.00090.003

0.000090.00002

0.0010.00040.002

0.00030.0030.01

0.001

Fot. llama Arco c.c. Chispa ICP

ICP-masasICP

Interfaselentes

focalizadoras

Analizador

de

iones

Detector

Procesadorde

señales

Dispositivode

lectura

Muestra

Espectrómetro de masas

.

Fluorescencia de rayos X

Radiaciónincidente

K

L

M

Linea K α emitida electrónexpulsado

electrónque cae

Espectro de rayos X

Ir

λ

Kα

Kβ

LαLβ

Ionización

M

L

K

Kα1

Lα2

Kα2Kβ3

Kβ1

Lα1

Fluorescencia de rayos X: Instrumentación

Fuente

Muestra

Monocromador

Cristal analizador

Colimadores Detecto

Tubo de rayos X

Filamentohaz de

electrones

Rayos X

Anodo

Difracción de rayos X

ω

ω

A

D

B

C

d

Haz incidenteHaz reflejado

Planosdel

cristal

Contador de centelleo

Rayos X

NaI Tubo fotomultiplicador

Señaleléctri

Espectro de fluorescencia de rayos X

Ir

λ

Cr K α

Cr K β

Fe K α

Co Kβ

Fe K β

Ni Kα

Co KβNi Kβ