Espectroscopia de emisión atómica de arco

Espectroscopia de emisión atómica de arco

La espectroscopia de emisión atómica de arco utiliza la intensidad de la luz emitida por un arco en una longitud de onda para determinar la cantidad de elementos en una muestra sólida. Existen el arco de corriente continua, y de corriente alterna. En este caso nos referiremos al arco eléctrico de corriente continua.

Los arcos de corriente, consisten en un par de electrodos como se muestra en la figura a; La excitación se produce en el pequeño espacio existente entre los electrodos, el paso de la electricidad entre ellos proporciona la energía necesaria para atomizar la muestra y producir átomos o iones en estado electrónico excitado.

El arco consiste en dos electrodos ubicados uno arriba y otro abajo, el de abajo es el que contiene un canal o hueco de aproximadamente 3mm de profundidad y 5 mm de diámetro donde se deposita la muestras sólidas y pulverizadas, que por lo general es de polaridad positiva. Y El electrodo que no lleva la muestra se denomina contraelectrodo. Además de la entra el argón que posteriormente pasa al estado plasma y la fuente de poder  

De forma más general las características y funcionamiento del arco dependen en el material y la forma de los electrodos y en la brecha analítica (hueco de arco, donde se deposita la muestra).  

Durante el análisis espectral, para un arco eléctrico de corriente continua el funcionamiento ocurre de la siguiente manera: una cantidad determinada de la muestra se coloca en una cavidad del electrodo inferior, esta se evapora por completo o parcialmente, donde la vaporización tiene lugar por el calentamiento causado por el paso de la corriente entre el par de electrodos.

La descarga eléctrica se inicia poniendo ambos electrodos momentáneamente en contacto, se establece el paso de corriente y la temperatura aumenta entre 3000 y 8000 ºK, y dependen casi linealmente del potencial de ionización de los componentes de la muestra, es decir cuando se tratan materiales fácilmente ionizables, la densidad electrónica en el espacio situado entre los electrodos es alta, con lo que la resistencia es pequeña y la temperatura baja. Por el contrario, para materiales difícilmente ionizables hacen que la temperatura sea alta. Luego los electrodos se separan hasta una distancia determinada, manteniéndose la descarga por ionización térmica del espacio situado entre ambos electrodos.

Posteriormente los productos de vapor (átomos) ingresan al plasma donde pasan a un estado excitan al chocar con los electrones; los átomos sólo pueden estar en su estado excitado por un tiempo muy corto (10 –7 –10 –8 s). Volviendo espontáneamente a un estado normal o intermedio, emiten un exceso de energía en forma de cuantos de luz que luego de ser dispersada, es registrada las intensidades de las líneas de cada uno de los elementos que contiene la muestra obteniendo el correspondiente espectro.  

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