Por Stan Aberdeen Actualizado el 24 de marzo de 2022
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La absorción atómica (AA) es un método de prueba científico utilizado para detectar metales en solución. La muestra se fragmenta en gotas muy pequeñas (se atomiza). Luego se introduce en una llama. Los átomos metálicos aislados interactúan con la radiación que ha sido preestablecida en ciertas longitudes de onda. Esta interacción se mide e interpreta. La absorción atómica aprovecha diferentes longitudes de onda de radiación absorbidas por diferentes átomos. El instrumento es más confiable cuando una línea simple relaciona absorción-concentración. Los instrumentos atomizador/llama y monocromador son clave para que el dispositivo AA funcione. Las variables relevantes de AA incluyen la calibración de la llama y las interacciones únicas basadas en metales.
La mecánica cuántica establece que la radiación es absorbida y emitida por átomos en unidades determinadas (cuantos). Cada elemento absorbe diferentes longitudes de onda. Digamos que dos elementos (A y B) son de interés. El elemento A absorbe a 450 nm, el B a 470 nm. La radiación de 400 nm a 500 nm cubriría las líneas de absorción de todos los elementos.
Suponga que el espectrómetro detecta una ligera ausencia de radiación de 470 nm y ninguna ausencia a 450 nm (toda la radiación original de 450 nm llega a los detectores). La muestra tendría una concentración correspondientemente pequeña para el elemento B y ninguna concentración (o "por debajo del límite de detección") para el elemento A.
La linealidad varía según el elemento. En el extremo inferior, el comportamiento lineal está limitado por un "ruido" sustancial en los datos. Esto sucede porque concentraciones de metales muy bajas alcanzan el límite de detección del instrumento. En el extremo superior, la linealidad se rompe si la concentración del elemento es lo suficientemente alta para una interacción radiación-átomo más complicada. Los átomos ionizados (cargados) y la formación de moléculas funcionan para dar una curva de absorción-concentración no lineal.
El atomizador y la llama convierten moléculas y complejos metálicos en átomos aislados. Las múltiples moléculas que cualquier metal podría formar significan que hacer coincidir un espectro particular con el metal de origen es difícil, si no imposible. La llama y el atomizador están destinados a romper cualquier enlace molecular que puedan tener.
Ajustar las características de la llama (relación combustible/aire, ancho de la llama, elección del combustible, etc.) y la instrumentación del atomizador puede ser un desafío en sí mismo.
La luz ingresa al monocromador después de atravesar la muestra. El monocromador separa las ondas de luz según su longitud de onda. El objetivo de esta separación es determinar qué longitudes de onda están presentes y en qué medida. La intensidad de la longitud de onda recibida se mide con respecto a la intensidad original. Las longitudes de onda se comparan para determinar qué cantidad de cada longitud de onda relevante fue absorbida por la muestra. El monocromador se basa en una geometría precisa para funcionar correctamente. Las vibraciones fuertes o los cambios repentinos de temperatura pueden provocar la rotura de un monocromador.
Son importantes las propiedades ópticas y químicas especiales de los elementos en estudio. Por ejemplo, la preocupación podría centrarse en rastros de átomos metálicos radiactivos o en la tendencia a formar compuestos y aniones (átomos cargados negativamente). Ambos factores pueden dar resultados engañosos. Las propiedades de la llama también son muy importantes. Estas características incluyen la temperatura de la llama, el ángulo de la línea de la llama en relación con el detector, el caudal de gas y la función consistente del atomizador.
