Introducción a la espectroscopia atómica
La espectroscopia atómica utiliza la radiación electromagnética o el espectro de masas de una muestra para determinar su composición elemental. La longitud de onda de la energía absorbida o emitida por los átomos es característica de cada elemento y puede utilizarse para la identificación y cuantificación de los mismos.
Las técnicas analíticas basadas en la espectroscopia atómica se utilizan ampliamente en química ambiental, geología y edafología, minería y metalurgia, ciencias de la alimentación y medicina.
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Espectroscopia de absorción atómica (AAS)
La espectroscopia de absorción atómica (AAS) funciona midiendo la cantidad de energía de luz ultravioleta/visible absorbida por un elemento. La longitud de onda de la luz absorbida se corresponde con la energía necesaria para excitar sus electrones desde el estado fundamental a un nivel energético superior. La cantidad de energía absorbida en este proceso de excitación es proporcional a la concentración del elemento en la muestra.
Espectroscopia de absorción atómica con llama (FAA)
La espectroscopia de absorción atómica con llama (FAA) consiste en la vaporización y atomización térmica de una muestra líquida mediante una llama. En esta técnica, se aspira una solución de muestra y se pulveriza en forma de aerosol fino dentro de una cámara para que se combine con gases combustibles y oxidantes. A continuación, la mezcla resultante se conduce hasta el cabezal del quemador, donde tiene lugar la combustión y la atomización de la muestra.
Espectroscopia de absorción atómica con horno de grafito (GFAA)
La espectroscopia de absorción atómica con horno de grafito (GFAA) es la técnica más avanzada y sensible para evaluar la absorción atómica. Con un atomizador de horno de grafito, los átomos permanecen en la trayectoria óptica durante un tiempo ligeramente más prolongado en comparación con la atomización por llama, lo que da lugar a límites de detección más bajos y a una sensibilidad en el rango de las partes por mil millones (ppb).
Espectroscopia de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente (ICP-OES)
La espectroscopia de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente (ICP-OES) mide la luz emitida por los electrones excitados de un elemento al volver a su estado fundamental estable. La muestra se introduce en un plasma de argón y la alta temperatura excita los electrones del átomo a niveles de energía más altos. El elemento se identifica por la longitud de onda característica de la luz emitida cuando sus electrones vuelven al estado fundamental. La intensidad de la luz emitida está relacionada con la concentración del elemento en la muestra.
Espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS)
La espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) es un tipo de espectrometría de masas que se utiliza para la cuantificación de alta sensibilidad de diversos metales y no metales en un rango de concentración inferior a 1 parte por billón (ppt). La ICP-MS analiza los elementos mediante su separación en un campo magnético según su relación masa/carga (m/z).
Espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF)
La espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF) detecta la composición elemental midiendo la longitud de onda y la intensidad de los rayos X emitidos por los átomos excitados de una muestra. En este método, un haz de rayos X de longitud de onda corta incide sobre la muestra y desaloja los electrones de la capa más interna del átomo, formando un sitio vacío o «hueco». Esto hace que el átomo reorganice su estructura electrónica: un electrón de una capa de mayor energía salta para ocupar la vacante recién creada y, durante el proceso, emite rayos X característicos. Los rayos X emitidos por los átomos durante el proceso de fluorescencia se detectan y se utilizan para la identificación y cuantificación de la muestra.
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