Absorcion Atomica

PRINCIPIOS DE LA ABSORCIÓN ATÓMICA

1. Introducción.

El término espectroscopia significa la observación y el estudio del espectro, o registro que se tiene de una especie tal como una molécula, un ion o un átomo, cuando estas especies son excitadas por alguna fuente de energía que sea apropiada para el caso. Los principios teóricos de la absorción atómica fueron establecidos en 1840 por Kirchhoff y Bunsen en sus estudios del fenómeno de auto-absorción en el espectro de los metales alcalinos y alcalinotérreos, cuando la luz colorida producida por el metal en la flama la hicieron incidir en un depósito óptico que separa la radiación emitida por el metal, de la luz solar.

La base de la espectroscopia de absorción atómica (EAA) la entregó Kirchhoff al formular su ley general: « cualquier materia que pueda emitir luz a una cierta longitud de onda también absorberá luz a esa longitud de onda».

El significado práctico de esto fue desarrollado en 1955 por el australiano Walsh, y por Alkamade y Milatz quienes mostraron independientemente, que este fenómeno podría ser explicado a un amplio número de problemas analíticos. Las bases teóricas de la mayor parte de los trabajos en este campo fueron tomadas del físico australiano Alan Walsh, apareciendo los primeros instrumentos comerciales a principios de 1960.

Hoy en día prácticamente no existe ningún laboratorio o proceso industrial que prescinda de las técnicas espectroscópicas. Estas técnicas pueden ser sencillos análisis colorimétricos o por el contrario, los más sofisticados equipos de computación están acoplados a estos equipos instrumentales para tener análisis más precisos y con menos límites de detección. Las aplicaciones de la espectroscopia son innumerables. En Química Clínica, en Control de Calidad en los procesos industriales, en Análisis de Aguas Residuales y Potables, en Análisis de Tierras, en Análisis de Fertilizantes, en Medicina Forense, en Metalurgia, en Farmacia, en control de procesos industriales y en muchas otras áreas de la Ciencia y la Tecnología. La aceptación de la técnica es atribuida a un gran número de circunstancias favorables, entre las cuales destacan las siguientes: el equipo es de costo moderado, los límites de detección, precisión y exactitud son útiles para cerca de 70 elementos en un gran número de matrices, para suspensiones y soluciones no se necesita preparación de la muestra.

En la minería la probabilidad de descubrir un yacimiento mineral favorable para desarrollarlo es 1:1000 según una revista minera canadiense del año 1980 (The Mine Development Process, Anual Report, Placer Development Ltd., Vancouver, BC Canadá, 1980). En base de la abundancia normal de los elementos en la corteza terrestre se define el factor de enriquecimiento como el factor, conque se debe multiplicar la abundancia normal de un elemento en la corteza terrestre para obtener una concentración económicamente explotable, para ello se analizan los afloramientos de un depósito mineral y/o las rocas meteorizadas y/o alteradas, que pueden originar de un yacimiento mineral; así mismo, durante el proceso de beneficio, en planta, es indispensable el muestreo y ensayes continuos de puntos claves como cabezas, concentrados, colas, entre otros, para obtener informaciones acerca de la calidad, la cantidad y la distribución de los elementos y/o los minerales de interés.

El análisis por la espectrometría de absorción atómica resulta ser muy útil dentro de esta área, ya que constituye un método en el cual se puede efectuar análisis elemental de soluciones y es de gran utilidad en la determinación de tazas de metales en líquidos, se obtiene el contenido total del metal independientemente del estado molecular en que se encuentre. Este método es tan sensible que permite detectar distintos elementos a concentraciones muy bajas del orden de 1ppm. Una de las ventajas mas importantes que posee esta técnica es que puede realizar determinaciones aun en presencia de otros elementos. Si no hay interferencia no es necesario separar el elemento problema de los demás elementos presentes en la muestra, por lo que se pude efectuar en un corto tiempo y de esta manera se eliminan fuentes de error, un punto clave durante el beneficio de minerales, ya que, en base al análisis de las muestras se tomaran decisiones futuras tanto en mina como en planta, de ahí la importancia de exactitud y tiempo.

Debido a que esta técnica se ha desarrollado rápidamente por su elevada sensibilidad y la facilidad relativa con que se obtienen los resultados, es indispensable que el estudiante Metalurgista comprenda su funcionamiento, y aprenda a realizar ensayes mediante equipos sofisticados de Absorción Atómica, como lo es el PerkinElmerAA200 que actualmente se tiene en el laboratorio de metalurgia; pero para que ello suceda, el equipo debe mantenerse siempre en buen estado; lamentablemente el display de la pantalla táctil se daño y el touch screen no respondía, por lo cual el pasado 10 de noviembre del 2011 se realizó un mantenimiento correctivo al mismo, que consistió en una reinstalación del equipo y del software a un ordenador personal móvil, para poder operar el equipo desde el mismo, permitiendo de esta manera su utilización para el favorable aprendizaje del alumno.

2. Fundamento de la Espectroscopia de Absorción Atómica.

Todos creemos saber algo de la luz, la mayoría basados en nuestro sentido de la visión, sin pensar en que la luz es un fenómeno natural que se manifiesta independiente de nuestros sentidos. Una búsqueda objetiva de su naturaleza nos ha revelado aspectos

...