Doctorado
  1. Química inorgánica  1.1. Química de coordinación  1.1.1. Teoría del campo de ligandos  1.1.2. Teoría del campo de cristales  1.1.3. Teoría del Orbital Molecular para Compuestos de Coordinación  1.1.4. Estabilidad de los compuestos de coordinación  1.1.5. Espectros electrónicos de compuestos de coordinación  1.1.6. Isomería en Compuestos de Coordinación  1.1.7. Cinética y mecanismo de reacciones de coordinación  1.2. Química Organometálica  1.2.1. Carbonilos Metálicos  1.2.2. Alquilo y arilo metálico  1.2.3. Carbenos de Fischer y Schrock  1.2.4. Añadido Oxidativo y Eliminación Reductiva  1.2.5. Hidruros Metálicos  1.2.6. Catalysis por compuestos organometálicos  1.2.7. Metalocénicos y Complejos Sandwich  1.2.8. CH activation  1.3. Química del estado sólido  1.3.1. Estructuras y redes cristalinas  1.3.2. Teoría de bandas y propiedades eléctricas  1.3.3. Defectos en el cristal  1.3.4. Síntesis de materiales en estado sólido  1.3.5. Propiedades magnéticas y ópticas de los sólidos  1.3.6. Superconductividad  1.3.7. Ionics de estado sólido  1.4. Química bio-inorgánica  1.4.1. Metaloproteínas y enzimas  1.4.2. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  1.4.3. El papel de los metales en la medicina  1.4.4. Catalización bioinspirada  1.4.5. Interacciones Metal-ADN  1.4.6. Complejos metálicos en la ciencia médica  1.5. Lantánidos y actínidos  1.5.1. Configuración electrónica y estados de oxidación en lantánidos y actínidos  1.5.2. Propiedades Espectrales y Magnéticas en Lantánidos y Actínidos  1.5.3. Separación y Extracción de Lantánidos y Actínidos  1.5.4. Química de coordinación de los elementos del bloque f  1.6. Main Group Chemistry  1.6.1. Química de los compuestos de boro  1.6.2. Química de los compuestos de silicio y germanio  1.6.3. Química de los Compuestos de Fósforo y Azufre  1.6.4. Química organosilícica  1.6.5. Química de Gases Nobles
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición y sustitución electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones Pericíclicas  2.1.7. Reacciones fotoquímicas  2.2. Estereoscópico  2.2.1. Quiralidad y actividad óptica  2.2.2. Análisis estructural  2.2.3. Efectos estereolectrónicos  2.2.4. Síntesis asimétrica  2.2.5. Estereoquímica dinámica  2.3. Química Organometálica en la Síntesis Orgánica  2.3.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.3.2. Reacciones de acoplamiento catalizadas por metales de transición  2.3.3. Reacciones catalizadas por paladio  2.3.4. Metátesis de olefinas  2.3.5. Catalización de oro y plata  2.4. Química de productos naturales  2.4.1. Alcaloides y terpenoides  2.4.2. Esteroides y Flavonoides  2.4.3. Síntesis total de productos naturales  2.4.4. Biosíntesis de productos naturales  2.5. Química Supramolecular  2.5.1. Química huésped-invitado  2.5.2. Autoensamblaje y reconocimiento molecular  2.5.3. Catalisis Supramolecular  2.5.4. Máquinas moleculares
  3. Química Física  3.1. T termodinámica  3.1.1. Leyes de la Termodinámica  3.1.2. Potencial Químico y Equilibrio  3.1.3. Termodinámica estadística  3.1.4. Termodinámica de no equilibrio  3.2. Química Cuántica  3.2.1. Ecuación de Schrödinger y sus aplicaciones  3.2.2. Teoría de orbitales moleculares  3.2.3. Teoría del funcional de la densidad  3.2.4. Métodos post-Hartree–Fock  3.3. Cinética química  3.3.1. Teoría de la velocidad de reacción  3.3.2. Mechanism and rate laws  3.3.3. Catalisis y cinética enzimática  3.3.4. Dinámica de reacción  3.4. Espectroscopía y estructura molecular  3.4.1. Espectroscopia Infrarroja  3.4.2. Espectroscopia UV-visible  3.4.3. Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear  3.4.4. Espectrometría de Masas  3.4.5. Espectroscopía Raman  3.5. Química de Superficies y Coloides  3.5.1. Absorción y Catálisis  3.5.2. Surfactantes y micelas  3.5.3. Estabilidad Coloidal  3.5.4. Nanomateriales e Interfaces
  4. Química analítica  4.1. Cromatografía  4.1.1. Cromatografía de Gases  4.1.2. Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia  4.1.3. Cromatografía en Capa Fina  4.1.4. Cromatografía iónica  4.2. Técnicas electroanalíticas  4.2.1. Voltametría y Polarografía  4.2.2. Conductometría y potenciometría  4.2.3. Colometría  4.3. Métodos Espectroscópicos  4.3.1. Espectroscopía de absorción atómica  4.3.2. Espectroscopía de Fluorescencia  4.3.3. Difracción de rayos X  4.3.4. Espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica  4.4. Quimiometría  4.4.1. Procesamiento de datos y métodos estadísticos  4.4.2. Análisis multidisciplinario  4.4.3. Aprendizaje Automático en Química Analítica
  5. Química Teórica y Computacional  5.1. Simulación de dinámica molecular  5.2. Métodos de química cuántica  5.3. Diseño de fármacos computacional  5.4. Aprendizaje automático en química  5.5. Dinámica molecular ab initio
  6. Biofísica y Química Medicinal  6.1. Descubrimiento y diseño de fármacos  6.2. Cinética enzimática e inhibición  6.3. Enfoque de biología química  6.4. Interacciones proteína-ligando  6.5. Química bioortogonal
  7. Química de materiales  7.1. Química de polímeros  7.1.1. Mecanismo de polimerización  7.1.2. Polímeros Funcionales  7.1.3. Polímero Biodegradable  7.1.4. Polímeros conductores y semiconductores  7.2. Nanoquímica  7.2.1. Nanopartículas y nanoestructuras  7.2.2. Nanomateriales basados en carbono  7.2.3. Quantum dots  7.3. Química Energética y Ambiental  7.3.1. Química de Baterías y Pilas de Combustible  7.3.2. Química verde y materiales sostenibles  7.3.3. Fotocatálisis

Doctorado → Química analítica → Métodos Espectroscópicos ↓


Espectroscopía de absorción atómica


La espectroscopía de absorción atómica (AAS) es una técnica utilizada en química analítica para determinar la concentración de un elemento particular en una muestra. Utiliza los principios de la espectrofotometría, que se ocupa del estudio y medición de la energía radiante. La AAS se basa en la absorción de luz (fotones) por átomos libres en estado fundamental. La técnica se aplica ampliamente debido a su alta sensibilidad y selectividad, lo que permite la determinación cuantitativa de metales y metaloides a niveles traza.

Principios de la espectroscopía de absorción atómica

El principio básico de la AAS está relacionado con la absorción de luz por átomos libres. Cuando una muestra que contiene iones metálicos se introduce en una llama o un horno, la energía liberada por la llama convierte estos iones metálicos en átomos libres. Estos átomos pueden absorber luz de una longitud de onda específica que es característica de ese elemento. La cantidad de luz absorbida en esta longitud de onda es directamente proporcional a la concentración del elemento en la muestra.

Componentes clave de la AAS

  • Fuente de luz: La AAS utiliza una fuente de luz, generalmente una lámpara de cátodo hueco, que emite luz en la longitud de onda específica del elemento de interés.
  • Atomizadores: En la AAS, las muestras se atomizan utilizando una llama o atomizador electrotermal. En un atomizador de llama, la muestra es succionada a una llama donde se convierte en átomos libres. En la atomización electrotermal, una pequeña cantidad de la muestra se vaporiza en una superficie de grafito.
  • Monocromador: Un monocromador aísla longitudes de onda específicas de luz absorbida por los átomos.
  • Detector: La luz emitida desde el atomizador pasa por el monocromador y finalmente se detecta. El detector mide la intensidad de la luz antes y después del proceso de atomización para determinar la cantidad de luz absorbida.
  • Unidad de procesamiento de datos: Esta unidad procesa la señal del detector para mostrar la concentración del elemento en la muestra.

Ecuaciones químicas simplificadas

        M(g) + fotón → M*(g)

donde M(g) representa el átomo libre en estado fundamental, fotón es una unidad de energía de luz, y M*(g) es el átomo en estado excitado.

El sistema de trabajo de la AAS

El procedimiento paso a paso de la espectroscopía de absorción atómica es el siguiente:

  1. La solución de la muestra es succionada hacia la llama o inyectada en la cámara electrotermal.
  2. El calor de la llama o el horno descompone los elementos en la muestra en átomos libres.
  3. La luz de una lámpara de cátodo hueco pasa a través de la muestra atomizada. Cada elemento en la muestra absorbe luz en una longitud de onda específica correspondiente a su transición electrónica.
  4. El monocromador selecciona la luz de longitudes de onda específicas absorbidas por la muestra y la dirige al detector.
  5. El detector mide la diferencia en la intensidad de la luz antes y después de pasar por la muestra, revelando la cantidad de luz absorbida por los átomos, que luego se relaciona con la concentración del elemento.

Ventajas de la espectroscopía de absorción atómica

  • Alta sensibilidad: La AAS puede detectar concentraciones de elementos en el nivel de partes por millón (ppm) o incluso partes por mil millones (ppb).
  • Selectividad: Esta técnica puede ser altamente selectiva para elementos específicos cuando se utilizan fuentes de luz y condiciones de atomización adecuadas.
  • Preparación mínima de la muestra: A menudo, se requiere una preparación mínima de la muestra en comparación con otras técnicas analíticas, lo que hace que la AAS sea relativamente simple de usar.
  • Ampliamente aplicable: La AAS es particularmente útil para analizar metales y algunos no metales en una variedad de muestras como agua, suelo y tejidos biológicos.

Aplicaciones de la espectroscopía de absorción atómica

La AAS se utiliza en diversos campos, como el análisis ambiental, diagnósticos clínicos, farmacéuticos y para el análisis de elementos traza en la industria alimentaria.

Análisis ambiental

La AAS se utiliza comúnmente para monitorear metales en muestras ambientales, como agua, suelo y aire. Metales como plomo, mercurio, cadmio y arsénico son contaminantes perjudiciales y sus niveles deben ser monitoreados regularmente para garantizar la seguridad pública.

Diagnóstico clínico

En aplicaciones médicas y de diagnóstico, la AAS se utiliza para determinar elementos traza en muestras biológicas como sangre y orina. Esto es importante para diagnosticar deficiencias o excesos de elementos esenciales como calcio, hierro y magnesio.

Industria alimentaria y de bebidas

La industria alimentaria y de bebidas utiliza la AAS para garantizar la seguridad alimentaria mediante el análisis del contenido metálico. Elementos como el plomo y el arsénico deben estar presentes por debajo de ciertos niveles en productos consumibles.

Medicamentos

La AAS es importante en la industria farmacéutica para asegurar que los productos farmacéuticos cumplan con las especificaciones en cuanto a impurezas metálicas.

Limitaciones de la espectroscopía de absorción atómica

A pesar de sus beneficios, la AAS también tiene algunas limitaciones:

  • Análisis de un solo elemento: La AAS típicamente permite el análisis de un elemento a la vez, lo que puede ser un proceso que consume tiempo para muestras que contienen múltiples elementos.
  • Interferencias: Las interferencias químicas y espectrales pueden afectar la precisión de los resultados de la AAS. Se utilizan técnicas como el uso de modificadores de matriz o métodos de corrección de fondo para superar estos problemas.
  • Limitada a metales: Esta técnica se limita principalmente a elementos metálicos. Es posible el análisis de no metales, pero requiere técnicas adicionales.

Explicaciones visuales

fuente de luz atomizador Monocromador Detectores

Conclusión

La espectroscopía de absorción atómica es una herramienta importante en la química analítica para la determinación precisa de la concentración de metales. Ofrece un alto grado de sensibilidad y selectividad, haciéndola adecuada para una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, los usuarios deben estar alertas a posibles interferencias y la limitación de analizar un elemento a la vez. Con los avances en la tecnología, nuevos métodos e instrumentos continúan mejorando la eficiencia y capacidades de la AAS, permitiendo análisis y aplicaciones más complejas.


Doctorado → 4.3.1


U
username
0%
completado en Doctorado

← Anterior (4.3)
Métodos Espectroscópicos
Siguiente (4.3.2) →
Espectroscopía de Fluorescencia

Comentarios 



Espectroscopía de absorción atómica

https://www.chemistryelite.com/phd/4.3.1?ceal=es