14.10 : Espectroscopia de emisión atómica: instrumentación

La instrumentación de la espectrometría de emisión atómica (AES) involucra varios componentes, incluidos los dispositivos de atomización que convierten las muestras en átomos e iones en fase gaseosa. Hay dos tipos principales de dispositivos de atomización: atomizadores continuos y discretos. Los atomizadores continuos, como los plasmas y las llamas, introducen muestras en un flujo constante, mientras que los atomizadores discretos inyectan muestras individuales mediante jeringas o muestreadores automáticos. El atomizador discreto más común es el atomizador electrotérmico.

La nebulización es el proceso de introducir muestras en forma de aerosoles. Un nebulizador genera una fina pulverización de gotitas de la muestra líquida, lo que permite una atomización eficiente. Una vez atomizada, la muestra en una llama o plasma forma una población de estado estable de átomos, moléculas e iones. Luego, la emisión del plasma se separa en longitudes de onda constituyentes mediante un dispositivo de aislamiento de longitud de onda, como un monocromador, un policromador o un espectrógrafo. La radiación aislada se convierte en señales eléctricas mediante transductores o detectores de matriz, que luego se procesan y analizan mediante sistemas informáticos.

Los sistemas de emisión de plasma acoplado inductivamente (ICP) utilizan un plasma de alta temperatura llamado antorcha de plasma de argón en lugar de una llama. Esto permite una aplicación más amplia y un análisis rápido de múltiples elementos. En la fuente de plasma de corriente continua (DCP), el calentamiento del gas inerte se logra a través de un arco de CC, estableciendo el plasma en una corriente de gas de alta velocidad. El diseño de DCP utiliza comúnmente un conjunto de electrodos en forma de V invertida con la región de excitación en la intersección de las corrientes de argón, y se emplea un nebulizador para inyectar la muestra en este punto.

Hay diferentes instrumentos disponibles para determinaciones de múltiples elementos, incluidos espectrómetros secuenciales que escanean diferentes líneas de emisión en secuencia y espectrómetros simultáneos que utilizan policromadores o espectrógrafos para medir múltiples longitudes de onda simultáneamente. La instrumentación de espectrometría de emisión atómica ofrece diferentes opciones de trayectorias ópticas, incluyendo trayectorias ópticas secuenciales con monocromadores para medición secuencial de longitudes de onda y policromadores de lectura directa simultánea con múltiples rendijas de salida y fototubos para medición simultánea de múltiples líneas de emisión.