apuntes de analisis instrumental

5/21/2018 Apuntes de Analisis Instrumental

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Tcnicas analticas

instrumentales

- Son aquellas en que medimos una lectura en un

instrumento.

- Filosoficamente podrian ser todas, ya que una

balanza o una bureta TAMBIEN son un

instrumento, pero se llama instrumentales a las

electrnicas, generalmente mas rpidas.

Error y ruido

En el anlisis cuantitativo tradicional llamamos error a las

diferencias (absolutas o relativas) entre el valor medido y el

verdadero (o esperado). Hay aleatorios y sistemticos.

En los instrumentos que miden rpido, se suele denominar ruidoa

la desviacion respecto del promedio, y errora las diferencias que

se obtienen despues de tratar los datos. Esnomenclatura, jerga,

ya que se trata de los viejos errores aleatorios o sistematicos !

110110


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Precision y exactitud

98

100

102

104

106

108

110

98

100

102

104

106

108

110

98

100

102

104

106

108

110

98

100

102

104

106

108

110

ruido: precision error: exactitud (tambien esjerga!)

Ruido en 2 dimensiones


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Relacion seal / ruido

En toda medicin, la seal es lo que

queremos medir y el ruido es aquello que

molesta, sea lo que sea.

Queremos aumentar la relacin S/N.

Analgico vs. Digital

Analgico: es la comparacin contra una escala (la

mayoria de las veces lineal). Casi siemprese basa en la

capacidad del ojo-cerebro para comparar LONGITUDES.En principio tiene precision infinita.

En la prctica, la precision est dada por la capacidad de

diferenciar una longitud de otra con certeza.

Digital: es la entrega de un CODIGO, cuya estructura


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La naturaleza nos parece

(generalmente) analgica

Una concentracin parece contnua. Una cantidad de

masa parece contnua. Una absorbancia parececontinua. En realidad no lo son (ya que atomos,

moleculas, fotones son en realidad discretos), pero

son tan pequeos que lo tratamos como continuo. Lo

continuo es analgico.

Contraejemplos: single molecule spectroscopy;

contador de fotones; contador geiger en analisis

radiactivo; nmero de particulas detectadas en

espectroscopias de masa.

Ventajas de lo digital

Guardar y transferir los datos con exactitud. Es posible

hacerlo sin que se deteriore la seal.

La lectura puede automatizarse.

Si el que lee es un humano, la lectura no depende de

errores de apreciacin (paralaje, etc.)

Desventajas:


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Conversion analogica-digital

sistema

sensor

adecuacion

Conversor

A/D

12 bits

i= 4-25 A

V= 0-1V

V / Volts salida salida en binario

0 0 000000000000

0.000244 1 000000000001

0.000488 2 000000000010

0.000733 3 000000000011

0.000977 4 000000000100

...... ...... .......

0.999512 4093 111111111101

0.999756 4094 111111111110

1 4095 111111111111

Parametros de un A/D

Resolucion= numero de posibles valores = 2nro de bits

8 bits = 256 valores (0.4%), 12 bits = 4096 valores (0.02%)

32 bits = 4294 millones de valores (0.2 ppb)

Velocidad= muestras por segundo (Sa/s o s-1)

Multmetro digital: 1-2 s-1

Placas A/D sonido: 44 ks-1

Placas digitalizadoras de video: 18 Ms-1


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Ruidos (o errores) que solamente

aparecen en los sistemas digitales

error 1 LSB (least significant bit). Es la incerteza

digitaldel instrumento. Dice 14.32, pero podria ser 14.31o 14.33, MAS ALLA de otras fuentes de error.

error de redondeo Se produce al utilizar datos digitales

en formato de baja resolucion numerica (pocos bits).

Aunque el resultado final sea de 8 bits (aprox 0.4%), la

aritmetica para llegar a ese resultado precisa al menos 12

bits, y mejor aun 16 o 32 bits.

De donde viene el ruido ?

Mas ruido es menos repetibilidad, menos sensibilidad,

mayor limite de deteccin. De donde viene ?

Las fuentes de ruido son muchisimas:- electrostatico/electromagnetico de 50 Hz

- mala regulacion de fuentes de alimentacion

- los mismos componentes electronicos


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- electrostatico/electromagnetico de 50 Hz

- Cables mal blindados.

- Malas conexiones de tierra.

- Transformadores en las cercanias del equipo.

- Cercanas de emisores de radio (includo celulares!)

- Placa A/D dentro de la computadora y mal blindada.

- No usar jaulas de Faraday en el sistema a medir.


- mala regulacion de fuentes de alimentacion

- Algunos equipos de bajo costo no regulan bien los

voltajes internos. La mala regulacion de estos voltajes

aparece en las mediciones. Hay que modificar el

equipo, o cambiarlo por otro.


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- los mismos componentes electronicos

aun en un equipo de buena calidad, la naturalezadiscreta de los electrones y la tecnologa de

fabricacion de los semiconductores y demas

componentes electronicos producen un ruido de fondo

que siempre est, aunque mejora a medida que se

perfecciona la tecnologa.

Eliminacion del ruido

Si ya se redujo al mnimo el ruido electrosttico /

electromagntico, y no se quiere cambiar el equipamiento,

se puede bajar el ruido de dos formas:

-Filtros analgicos

Filtran las frecuencias del ruido, tratando de no tocar las

frecuencias de la seal. Se colocan ANTES del A/D.


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Filtro analgico

sistema

sensor

adecuacion

Conversor

A/D

12 bits

0

50

100

150

20 0

250

Filtro analgico

sensor

adecuacion

Conversor

A/D

12 bits

250

F


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Filtro digital

sistema

sensor

adecuacion

Conversor

A/D

12 bits

0

50

100

150

20 0

250

0

50

100

150

200

250

Filtro digital

sensor

adecuacion

Conversor

A/D

12 bits


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Un ejemplo: espectrofotmetro

de matriz de diodos Ocean Optics

rendija nica

fuente de luz

cubeta

prisma o red dedifraccion fija

matriz de diodos

rendija de entrada

detector

fuente de luz

prisma o red dedifraccion mvil

rendija de salida

cubeta

espectrofotometro de barrido espectrofotometro de arreglode diodos (diode array)

Ocean OpticsRed Tide 650

1 - Entrada de fibra ptica

2 - Rendija nica (entrada)

3 - filtro de entrada

4 - espejo enfocador 1

5 - red de difraccin

6 - espejo enfocador 2

7 - lentecitos (opcionales)

8 d t t d d


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Ocean OpticsRed Tide 650

12 bitsA/D

650 sealesanalgicas

procesadorinterno USB

DetectorSony ILX511 CCD

No. of elements2048 pixels

Sensitivity75 photons per count (at 400 nm)

Pixel well depth~62,500 electrons

Signal-to-noise ratio250:1 (at full signal)

A/D resolution12 bit

Dark noise3.2 RMS counts (RMS = )Corrected linearity>99.8%

Optical resolution~2.0 nm FWHM

Stray light


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Ruido en una medicin

Sensitivity75 photons per countPixel well depth~62,500 electrons

62500 / 75 = 833 cuentasal maximo de luz

(suponiendo 1 foton por electron)

Dark noise3.2 RMS counts

(suponemos ruido como = 3.2 cuentas)

Promediando muchos espectros

El ruido se reduce

en un factor de n1/2a expensas del

tiempo de


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Promediando pixels contiguos

El ruido se reduce en

un factor de n1/2 aexpensas delensanchamiento de

las bandas.

2D - promedio de frames

El ruido se reduce

en un factor de n1/2 aexpensas del tiempo

d di i


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2D - promedio de pixels contiguos

El ruido se reduce

en un factor de n1/2a expensas de la

perdida de definicion

espacial.no prom4x4 pixels10x10 pixels

Relacion seal/ruido:

conclusiones

El objetivo de toda medicion es minimizar el ruido,para de esta forma poder medir mas precisamente la

seal.

Para ello se tienen todos los cuidados posibles en latoma de datos y se filtran los resultados obtenidos.


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Cromatografias - lo bsico

Mikhail Tswett.Berichteder Deutschenbotanischen Gesellschaft, 24, 316-23 (1906)

columna de CaCO3, eluida con eter de petroleo

Una fase movil y una fase estacionaria o fija.

Cada componente a cromatografiar tiene

diferente afinidad por cada una de las fases.

Un componente mas afin a la fase fija va a

tardar mas tiempo en salir de la columna, ya

que cada una de sus moleculas permanece

mucho tiempo en la fase fija.


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Experimentalmente ...

detector

tiempo de retencin

tM= el tiempo que tarda la fase

kA= (tR-tM)/tM

si kA 20, tarda mucho ...

se usa entre 1 y 5


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Selectividad y resolucion

Baja selectividad y

alta resolucion R

Baja selectividad y

baja resolucion R

Alta selectividad y

media resolucion R

selectividad: slo tiempo de los picos

resolucion: tiempos y anchos

Selectividad

Si tenemos dos substancias A y B, el factor de

selectividad, = kB/ kA.

Por convencionla substancia A es la que eluyemas rpido, asi que siempre > 1.

= kB/ kAtambin es = KB/ KA, el cociente de

l t t d t


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Resolucin R

anchuras w en la base

equivalen a 4.

anchuras w1/2= 2.35

Como mejorar el mtodo ?

Para mejorar la performance analtica de un

mtodo tenemos que conocer sus fundamentos

y encontrar un modelo terico que pueda

justificar y predecir las observaciones.


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El enfoque desde el equilibrio

la columna

un plato terico

Se llama plato terico por analoga a la

destilacin (son las mismas ecuaciones).

En cada plato se establece el equilibrio entre las

fases con Keq= cmovil/ cfija

Una vez establecido ese equilibrio, la fase movilavanza un poco, llevandose parte de la substancia.

El enfoque desde el equilibrio

El factor de retencin depender del tiempo en que

(en promedio) las molculas de la substancia

ocupen en cada una de las fases, el cual serproporcional al coeficiente de particin en

equilibrio.

Para verlo, lo mejor es una simulacin numrica.


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valor inicial en la

fase fija= 1

(cm+cf)*fpartytodo uno para

abajo porque la

fase es movil

lo que habia,MENOS lo que

hay en la celda

movil

Altura equivalente del plato terico

AEPT (HETP en ingles) = L / N

L = longitud de la columna (real)

N = numero de platos teoricos (virtual)

HETP = altura del plato terico (virtual)


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Resolucin y platos tericos

ms platos

tericos (notarla raiz !)

maximizar

selectividad(cambiar fases)

aumentarcapacidad k

hasta 5 aprox.

(a veces se usa kPR

)

0

1

0 5 10 15 20

kB

kB/(1+kB)

Bandas no simtricas

A veces las bandas se ven asimtricas. Eso es debido a

varios factores, la sobrecarga (mucho analito) es la mas

comn de ellas.

correcta


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Un enfoque cintico

Las condiciones de equilibrio en una columna casi nunca se

cumplen, la fase mvil se mueve demasiado rpido.

Los platos tericos y su altura, por lo tanto, no corresponden

a los que indicaran los equilibrios.

Ademas, hay otros factores que influyen en el numero

de platos tericos de una columna, algunos dependientes

de la velocidad de flujo de la fase movil.

Ecuacin de van Deemter

caminosmltiples y

otros

factores

poco claros

difusin

longitudinal

altura plato

terico


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Trmino A - multiples caminos

No hay una teora

definitiva que explique

este trmino. Una de sus

causas es la posibilidad

de cada parte del eluato

de ir por diferentes

caminos en el

empaquetado

Trmino B/u- difusin

Por el slo paso del tiempo, y aunque no haya movimiento de

solvente, las substancias difunden en todas direcciones.

En especial, la difusion longitudinal hace ensanchar las

bandas, y cuanto mas tiempo pase, mas se ensanchan.

Por eso, al aumentar la velocidad u, para la misma

cromatografa el termino de difusion se hace mas chico,


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Trmino C.u- no equilibrio

El equilibrio entre las fases tarda un cierto tiempo. Durante esetiempo, la parte del soluto que est en la fase movil se va

moviendo. Eso hace que la banda se ensanche, y cuanto mas

rpida sea la velocidad u, mas se ensancha, por lo tanto la

altura del plato terico se vuelve mayor.


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En una columna cromatografica

Para tener mas platos teoricos

conviene usar particulas mas finas


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Ecuacin de van Deemter

caminos

mltiplesMEJORA CON

PARTICULAS

FINAS.

difusin

longitudinal

tiempo de equilibracion

entre fases MEJORA

CON PARTICULAS

FINAS.

altura plato

terico

Se usa silica mas fina, y por lo

tanto se precisa mas presin ...


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... hasta tener una HPLC

Equipos de HPLC


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HPLC

Las columnas estan empaquetadas con una fase

estacionaria muy fina que obliga a usar altas

presiones.

Por lo tanto hay que usar una bomba capaz de dar esas

altas presiones, y mangueras (tubing) que las pueda

soportar.

Las fase movil es un lquido.

La resolucin y el dimetro de las

partculas de la fase estacionaria.


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HPLC es un conjunto de cromatografas,

segn las columnas que se usen.

Partes comunes

Vlvula de inyeccin.

Bomba.

Detector

Partes diferenciadas


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Vlvula de inyeccin

Poder cargar a

baja presion y

eluir la muestra

a alta presin.

Alta repetibilidad

en cantidad de

muestra inyectada.

Bomba

Generar muy alta

presion (6000 psi

~ 400 Atm).

No tenerpulsaciones.

Poder regular el

caudal y/o la

presin.


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Detectores

El mas usado:

Detector de absorbancia

La celda tiene muy


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Detector de fluorescencia:

muy selectivo y sensitivo

Para los compuestos de alta fluorescencia, el lmite de

deteccin es unas 100 veces menor que los de absorbancia.

El ms universal:

Detector de indice de refraccin


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Detectores

electroqumicos

Comparacin de detectores


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Qu columna usar ?

Qu columna usar ?


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Solventes

Los solventes para HPLC deben ser MUY puros.

Calidad HPLC es una de las calidades mas altas.

Las impurezas de un solvente malo producen:

- seal de fondo en el detector

- arruinan las columnas, en especial por partculas

Aun con estas precauciones, se usa una

precolumna cortita del mismo tipo que la

columna a usar, pero mas barata.

Solventes - poder de elusinSerie eluotrpica en cromatografia en fase directa de almina o slica


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Fase reversa

El pH no debe ser mayor a 7.5 o se destruye la columna !

Fuerza eluotrpica en fase reversa


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Gradientes de solventes

Si se tienen 2 bombas, se pueden mezclar 2 o ms

solventes en la proporcion que uno quiera.

De esta forma, se comienza con un solvente que eluye

poco, y las substancias mas afines por el solvente salen

rpido.

Las substancias mas afines por la fase estacionaria

se van sacando aumentando la fuerza de elucin de

la mezcla con un gradiente.

Aminoacidos derivatizados con o-ftalaldehido

en columna de fase reversa C18


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Columnas de exclusin molecular

Partculas nanoporosas de slica o polmeros que

atrapan a las moleculas pequeas, y las grandes no

entran. En un rango intermedio, las molculaspasan tiempos estadisticamente diferentes dentro

de la fase slida.

Columnas de exclusin molecular


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Cromatografa de intercambio inico

Los cationes o aniones presentan diferente afinidad por el

relleno de la columna, permitiendo la cromatografa.

Resinas de intercambio inico


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Detectores para cromatografia ionica

CONDUCTIVIDAD CONDUCTANCIA

ELECTRICA

ANIONES Y CATIONES DE

ACIDOS O BASES

MODERADAMENTE

FUERTES (pKa O pKb < 7)

AMPEROMETRIA OXIDAXION/REDUCCION EN

UN ELECTRODO INERTE

ANIONES Y CATIONES

OXIDABLES O REDUCIBLES

UV/VIS ABSORCION DE LUZ ANIONES Y CATIONES QUE

ABSORBEN.METALES PESADOS

DESPUES DE REACCION CON

COMPLEJANTES QUE DAN

COLOR.

SILICATOS Y FOSFATOS

MEDIANTE REACCION CON

MOLIBDATO.

ALCALINOTERREOS CON

ARSENAZO I

FLUORESCENCIA EMISION MOLECULAR NH4+, AMINOACIDOS,

POLIAMINAS CON

REACCION CONorto FTALALDEHIDO

Selectividad a diversos iones


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Cromatografa inica

mScolumna de

intercambio

aninico

Columnas supresoras.

columna de

intercambio

aninico

mS

sin supresion

con supresion


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Solventes de elusin

Aplicaciones de la cromatografa inica

Iones inorgnicos, con columna

supresora y detector conductimtrico alfa-aminocidos naturales


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Otros tipos de cromatografas

- de afinidad.

- de exclusin inica

- de gases (muy usada, la vemos en la prxima clase)

El mejor detector de todos:

el espectrometro de masas.

Los espectrmetros de masa permiten determinar la masa

exacta de molculas nicas, por lo tanto su identidad qumica.

Precisan un alto vaco para que las molculas puedan volar

libremente sin chocar, ya que en eso se basa la separacin por

masa molecular.


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Electrospray

Electrospray


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Cromatografa de Gases

En la cromatografia de gases (GC), la muestra se vaporiza y se

inyecta en la entrada de la columna.La elusion se efecta con un

gas inerte (He) o no reactivo respecto de la muestra (N2o H2).

La fase mobil no interacta con el analito, solo lo lleva. El

analito pasa a la fase movil por su presin de vapor, que es

funcion de la temperatura y de la afinidad que tenga por la fase

estacionaria.

La fase estacionaria es un slido, donde el analito se adsorbe omas comunmente una capa fina de liquido sobre un soporte

slido donde se disuelve el analito.


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El gas carrier

El gas carrier suele ser He, H2o N2. Viene normalmente en un

tubo a presion (150 atm) que se conecta con reguladoras de

presin, valvulas aguja (de caudal) y medidores de presin y de

flujo. Se le suele poner un filtro con tamiz molecular para

eliminar el agua y alguna impureza que el gas pueda tener.

N2

He

H2

Lo mas comun es inyectar con una jeringa dentro de un septum

Sistema de inyeccin

la inyeccin debe ser rpida y ocupar lo menos posible en el

inicio de la columna (como cuando se siembra en una capa bienfina en una columna separativa manual).


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Sistemas de inyeccin

Hay 3 tipos basicos de inyeccion:

Sin divisin (non split)

Con divisin (split injection)

Directa o en columna (column injection)


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Para bajas relaciones de division (splitting), las

areas se vuelven no lineales y no se puede

cuantificar bien.


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Ventajas y desventajas:

La inyeccion con division sirve para analitos en concentracion

apreciable, ya que diluye mucho la muestra. Es la que da los picos

mas finos y la mejor separacion. Mal limite de deteccin y baja

repetibilidad para analisis cuantitativo.

La inyeccion sin division es para analitos en muy baja

concentracion y no diluye la muestra. Baja repetibilidad. Baja

separacion, y si no se tiene cuidado con alatrapamiento del

disolvente enfriando el inicio de la columna, los picos salen muy

anchos.

La inyeccion directa en columna es la mejor para cuantificar (nose pierde analito). Tambin hay queatrapar el disolvente.

Util cuando no se puede calentar el analito por descomposicion.

La calidad de separacion es intermedia.

Tipos de columnas

hay dos tipos bsicos de columnas: las

empaquetadas (partculas dentro de la

columna como en HPLC) y las

capilares o abiertas, que solo tienen

fase estacionaria en la superficie


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Columnas empaquetadas

Se hacen de vidrio, acero inoxidable, cobre, aluminio o teflon.

Tienen 2-3 metros de largo y diametros interiores de 2 a 4 mm.

Estan llenas de un soporte solido recubierta por una capa fina

(0.05 - 1 m) de la fase estacionaria lquida.

Tienen baja separacion, pero admiten mucha cantidad de

muestra. Se van usando cada vez menos a medida que las

capilares se hacen mejores.

Tipos de columnas abiertas (capilares)


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Comparacion entre tipos de columnas

La fase estacionaria

Salvo en las columnas tipo PLOT, que son solamente slidas, la

fase estacionaria es in liquido que esta cubriendo al soporteslido.


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La fase estacionaria

Para separar diversos componentes, se usan fasesafines con los analitos a resolver: lo similar disuelvelo similar.

Las fases polares tienen grupos funcionales como

CN, -CO- and OH. Las no polares son de tipo

hidrocarburos o dialquilsiloxanos.


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El horno

La temperatura de la columna debe ser posible de

cambiar a voluntad, en lo posible de forma

programada. La programacion de temperatura variable

puede usarse para mejorar la separacion, como losgradientes de solventes en HPLC.

Una temperatura apenas arriba del promedio de los

puntos de ebullicion de la muestra suele dar tiempos

de elusion razonables (2-30 min). Para muestras con

analitos de rango amplio de volatilidad casi siempre

hay que usar temperatura programada.

Detectores para GC

El detector ideal tiene:

1. Buena sensibilidad

2 Buena estabilidad y reproducibilidad


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Flame Ionization Detectors (FID)

El detector de ionizacion en llama es el mas

ampliamente usado. Se aplica acasitodas las muestras.

La salida de la columna se mezcla con aire (y si es necesario

H2) y se enciende mediante una chispa.


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Flame Ionization Detectors (FID)

Se aplica un potencial de 100-500 volts en la llama producida

que contiene el analito.

Se mide la corriente en la llama (~10-12A).

El detector FID tiene alta sensibilidad (~10-13 g/s), amplio

rango lineal (~107), y bajo ruido.

Es destructivo para la muestra.

Thermal Conductivity Detectors(TCD)

El detector mas universal y uno de los mas antiguos es el de

conductividad termica.

El elemento sensor es una resistencia calefactora chiquita, que

disipa su energia en el gas que va saliendo Si la conductividad


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La ventaja es la universalidad (detecta todo) y la simplicidad.

Gran rango dinmico (~105), y que no es destructivo, asi que se

pueden colocar otros detectores detras o hasta colectar la

muestra (GC preparativa).

La desventaja es que tiene baja sensibilidad (~10-8g/mL de gas

carrier ), de 104a 107 veces menos que otros detectores.

Esta sensibilidad la mayoria de las veces no alcanza para usarse

con una columna capilar fina.



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Electron-Capture Detectors(ECD)

El detector de captura de electrones se volvio uno de los mas

usados en muestras ambientales porque detecta selectivamente

compuestos con halgenos, como pesticidas y PCBs.

La salida de la columna pasa cerca de un emisor de partculas ,

usualmente niquel-63. Esto causa la ionizacin del gas carrier y

la produccion de muchos electrones secundarios. En ausencia de

analito estos electrones producen una corriente electrica

constante de fondo. La corriente disminuye fuertemente em

presencia de substancias orgnicas, que pueden capturar

electrones.

El ECD es selectivo hacia analitos que

contengan grupos fuertemente

electronegativos como halogenos,

peroxidos quinonas y grupos nitro

difusoraislador

Electron-Capture Detectors(ECD)


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Atomic Emission Detectors (AED)

En el detector de emisin atmica la salida de la columna se

coloca en un plasma de helio energizado a microondas que lo

calienta hasta atomizarlo y emitir luz. la luz se colecta con un

espectrofotometro de matriz de diodos.


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Thermionic Detectors (TID)

El detector termoinico tambien llamado de llama alcalina es

un FID modificado poniendole una bolita de vidrio que contiene

RbSO4. Su respuesta a atomos de P y N esta aumentada de 104a

106veces respecto a C.

Comparado con un FID normal, es 500 veces mas sensible a

compuestos conteniendo P y 50 veces mas para compuestos

conteniendo N. Eso lo hace muy util para detectar medicamentos,

pesticidas y herbicidas que suelen tener estos elementos.

Obviamente, no se puede usar N2como gas carrier.

Anlisis cualitativo

La CG se usa mucho como criterio de pureza de compuestosorgmicos. Los contaminantes aparecen como picos adicionales.

Las areas bajo los picos dan una estimacion gruesa de la cantidad

de contaminacion presente.


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El indice de retencion

El indice de retencion I fue propuesto por Kovats para identificar

analitos en un cromatograma.

Se basa en el hecho de que existe una relacion entre el logaritmo

del tiempo de retencion tR y el numero de carbonos de unamolecula en una serie anloga.

Como estandar se usa la serie de los n-alcanos. El hexano tiene

(convencion) I=600, el heptano I=700, el nonano I=900, etc.

El I de un compuesto cualquiera se determina encerrandolo entre

dos alcanos y aplicando la formula:


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Ventaja:

Mientras que los tiempos de retencin son muy variables

de acuerdo a la columna y temperaturas empleadas los

indices de retencion son bastante independientes de las

condiciones de la cromatografa.

Esto permite que existan tablas de Indices de retencion

para miles de compuestos que facilitan la identificacion

de incognitas. Por supuesto, NO ES INFALIBLE ni es

una prueba determinante de identidad quimica.

Anlisis cuantitativo

Como en HPLC, la seal del detector se puede usar para

cuantificar. Mediante un procedimiento cuidadoso se logra 1%

de exactitud y buena repetibilidad.


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Interfase con espectrometro de masa

La cromatografia de gases es muy adecuada para ser acoplada a

un MS. De esta forma se tiene una identificacion quimica de lamolecula. El uso de indices de retencion + espectroscopia de

masa da mucho fundamento para establecer la naturaleza delanalito, permitiendo de una vez hacer un analisis cuali-

cuantitativo completo.

ESPECTRO DE LINEAS VS ESPECTRO DE BANDAS


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Variacin de la sensibilidad con la corriente de lmpara


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El diagrama de niveles de energa de la figura anterior sugiere que una

lnea atmica contiene nicamente una longitud de onda Sin embargo existen


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lnea atmica contiene nicamente una longitud de onda. Sin embargo, existen

distintos fenmenos por los que las lneas atmicas tienen en realidad anchurasfinitas.

La anchura de lnea efectiva, Dl1/2

, es la anchura en unidades de longitud

de onda cuando se mide a la mitad de la seal mxima. El ensanchamiento de laslneas espectrales se debe a las siguientes causas:

a) Ensanchamiento natural. Se produce como consecuencia del Principiode Incertidumbre de Heisenberg, debido a que el tiempo de vida de un

electrn en un estado excitado es limitado, del orden de 108

segundos. Sedemuestra que el ensanchamiento natural puede explicarse por laecuacin:

t.E = h

Los ensanchamientos de lnea por este proceso son del orden de 105

nm,bastante inferiores a los debidos a otros efectos.

b) Ensanchamiento Doppler. Se origina como consecuencia del movimiento

de los tomos del analito en el interior de la cubeta atmica. De formaanloga a como sucede con las ondas de sonido, la frecuencia de laradiacin emitida o absorbida por un tomo que se mueve rpidamenteaumenta si el movimiento es hacia el detector, y disminuye si se aleja delmismo.

El ensanchamiento de una lnea atmica (a la mitad de la altura) por este

efecto viene dado por la expresin:

=2o/c*((2 ln2)RT)1/2/M

donde es la frecuencia del fotn absorbido T la temperatura absoluta

a un desplazamiento Doppler de cero. En las llamas ms comunes, estos

ensanchamientos son de 5x104

a 5x103

nm.


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c) Ensanchamiento de presin. Es el resultado de las colisiones entre lasespecies que absorben o emiten con otros tomos o iones presentes en elmedio (ensanchamiento Lorentz) o incluso con tomos del mismo elemento(ensanchamiento Holtsmark). Estas colisiones provocan pequeos cambiosen los niveles energticos atmicos y, en consecuencia, se origina unadispersin de las longitudes de onda emitidas o absorbidas.

El ensanchamiento de una lnea espectral por efecto Lorentz se expresapor

=2N * (2RT(M1+M2)/M1M2 )1/2

donde 2

es un parmetro relacionado con el dimetro de las especies que

colisionan, N el nmero de tomos o molculas extraas por unidad devolumen, M1 el peso atmico o molecular de la especie extraa, M2 elpeso atmico o molecular de la especie absorbente, R la constante de losgases y T la temperatura absoluta. El ensanchamiento debido a esteefecto es del mismo orden de magnitud que el producido por efectoDoppler. El efecto Holtsmark depende, evidentemente, de laconcentracin de analito, si bien, el ensanchamiento que produce es solo

del orden de 105 nm con disoluciones 1 M, por lo que puede considerarsedespreciable.

d) Efectos producidos por campos elctricos y magnticos. La presencia decampos elctricos (efecto Stark) o magnticos (efecto Zeeman) origina ciertas

perturbaciones en las lneas de absorcin o emisin, si bien, nicamente seponen de manifiesto al operar en presencia de campos muy intensos o cuando elmedio est muy ionizado, como en un plasma. En absorcin atmica presenta uncierto inters en cuanto que se han desarrollado algunos sistemas para corregir

Generacin de Vapor Atmico


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Llama (FAAS)

Atomizacin electrotrmica (ETAAS) (GF-AAS)

Sistemas de vapor fro (CV-AAS)

Generacin de hidruros voltiles (HG-AAS)


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Caractersticas de las llamas


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Llama Relacin

combustible/comburente

(l.min-1

)

T (K) V (cm.min.-1

)

Aire-propano 0,3-0,45/8 2200 45

Aire-acetileno 1,2-2,2/8 2500 160

Aire-hidrgeno 6/8 2300 320

N2O-acetileno 3,5-4,5/10 3200 285


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Absorcin de luz por diferentes llamas


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Distribucin de tomos de Cromo en una llama

aire-acetileno


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La llama posee algunas desventajas

Eficiencia de nebulizacin baja


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Es muy crtico el control de temperaturaLa llama es un entorno muy reactivoLa zona de la llama donde se produce la absorcin es

muy pequea

El tiempo de residencia del analito en la zona de

absorcin es muy pequeo


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Programa de calentamiento y curva de

absorcin en ETAAS


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Modificadores de Matriz


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Sn HNO3

Se Ni(NO3)2 Pd(NO3)2,

Sb Pd(NO3)2

Pb (NH4)2HPO4

Hg (NH4)2S, K2Cr2O7, KMnO4

Cd (NH4)2HPO4, NH4F, EDTA,cido ascrbico, cidotartrico, HNO3

As Ni(NO3)2, Pd(NO3)2

Al Mg(NO3)2


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INTERFERENCIAS

S id l i fl i d di f t b l b b i


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Se considera aqu la influencia de diversos factores sobre la absorbanciaatmica del elemento a determinar y la forma de evitar o paliar dichos efectos.En general, las interferencias pueden clasificarse en fsicas, qumicas yespectrales.

Interferencias fsicas

Este tipo de interferencias se debe a cambios en las propiedades fsicas,tales como viscosidad, densidad, tensin superficial, etc. en la disolucin delanalito y en los patrones, los cuales pueden afectar al proceso de nebulizaciny, en consecuencia, al nmero de tomos presentes en la llama.

Algunas tcnicas utilizan disolventes orgnicos para aumentar la eficaciade la nebulizacin y tambin la temperatura de la llama, si bien, la presencia de

sustancias orgnicas origina una gran variedad de interferencias, sobre todo alaumentar la emisin de fondo de la llama y provocar fluctuaciones en sutemperatura.

Cuando se utiliza atomizacin electrotrmica, las interferencias fsicascomo las descritas anteriormente no aparecen, ya que el analito se colocadirectamente en el atomizador, sin nebulizacin previa. Sin embargo,

determinados disolventes suelen causar problemas cuando se introducen en eltubo de grafito, ya que producen una absorcin de fondo entre 200250 nm a2500 C, incluso despus de haber secado previamente la muestra.

En cualquier caso, las interferencias fsicas pueden evitarse procurandoque las propiedades fsicas y la matriz sea la misma en la muestra y en lospatrones. Tambin utilizando el mtodo de adicin estndar o, incluso, a veces,simplemente operando con disoluciones ms diluidas.

Interferencias qumicas

boro, etc. Estos aniones pueden formar sales con el analito lo suficientementeestables como para disminuir la poblacin de tomos neutros. As, laabsorbancia atmica del calcio disminuye en presencia de silicato, por

formacin de un silicato complejo de calcio bastante estable trmicamente


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formacin de un silicato complejo de calcio bastante estable trmicamente(refractario). La interferencia debida a la formacin de estas especies puedeevitarse aumentando la temperatura, o bien empleando agentes liberadores,que son cationes que reaccionan preferentemente con la interferencia,impidiendo as su interaccin con el analito. De este modo, la interferencia delsilicato en la determinacin de calcio se reduce aadiendo (a la muestra y a lospatrones) un exceso de iones lantano o estroncio. Estas especies hacen que seforme silicato de estroncio o de lantano, en lugar de formarse silicato decalcio.

Tambin pueden utilizarse agentes complejantes protectores, los cualesevitan la combinacin del elemento de inters con la especie interferente. Unode los ms usados con esta finalidad es el AEDT, que, adems de formar

quelatos estables con muchos cationes metlicos, se descompone fcilmente enla llama.

Ionizacin

En las llamas que utilizan aire como oxidante, la ionizacin del analito esprcticamente despreciable salvo para los metales del Grupo I. Sinembargo, si la temperatura de la llama es ms elevada, como cuando seemplea oxido nitroso u oxgeno como oxidante, los tomos neutros delanalito pueden originar iones sencillos y electrones libres durante lavaporizacin trmica, segn el proceso:

MM++ e

La constante Kique controla esta reaccin depende de la temperatura y delpotencial de ionizacin. En la tabla se indica el porcentaje de ionizacin paraunos cuantos elementos a diferentes temperaturas.

Los elementos alcalinos presentan una fuerte tendencia a formar iones enla llama, observndose que esta tendencia aumenta desde el litio (Ei=5.39 eV)hasta el cesio (Ei=2.89 eV). Por su parte, los alcalinotrreos tienen menos

tendencia a ionizarse si bien pueden formarse iones moleculares del tipo


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tendencia a ionizarse, si bien, pueden formarse iones moleculares del tipoMOH+.En general, cuanto mayor sea la temperatura y menor la energa de ionizacin,tanto mayor ser el nmero de iones producidos, por lo que la fraccin detomos en estado fundamental se reduce y el lmite de deteccin se hacemenos favorable.Esta interferencia se evita con la adicin de un supresor de ionizacin, el cuales un elemento que proporciona una concentracin de electrones relativamentealta, con lo que inhibe la ionizacin del elemento de inters.

M M+ + eB > B+ + e

La presencia del elemento B, fcilmente ionizable, hace que el equilibrio de

ionizacin de M se desplace a la izquierda. A estas especies se las denominatambin reguladores de ionizacin..

Interferencias espectrales

Una interferencia espectral tiene lugar cuando se produce absorcin oemisin por una especie a la misma longitud de onda que el analito, o a una

longitud de onda tan prxima que el monocromador no puede separar ambasseales.

En general, en absorcin atmica, las interferencias espectrales son pococorrientes, debido a que las lneas de la fuente son extremadamente estrechasy especficas. Sin embargo, no es cierto, como suele decirse, que la tcnicaest libre de este tipo de interferencias. Pueden considerarse los siguientes

casos:

* Superposicin de lneas de resonancia de algn componente de lamatriz con la lnea de resonancia del analito. As por ejemplo el

T t S t l li I t f i S t l li


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Targetelement

Spectral line(nm)

Interferingelement

Spectral line(nm)

Al V

Ca Ge

Cd As

Co In

Cu EuFe Pt

Ga Mn

Hg Co

Mn Ga

Sb Pb

Si V

Zn Fe

* Presencia en la llama de productos con bandas de absorcin anchas .As, por ejemplo, la presencia de calcio en la llama aire-acetileno originaCaOH, el cual interfiere en la determinacin de bario, como puede

observarse en la figura donde se ha representado la banda de absorcin


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observarse en la figura, donde se ha representado la banda de absorcindel CaOH y la lnea de resonancia del bario.

La interferencia, en este caso particular, se elimina fcilmente utilizandoxido nitroso como oxidante, en lugar de aire, ya que la mayortemperatura alcanzada hace que se descomponga el CaOH,desapareciendo, en consecuencia, su banda de absorcin..

* Absorcin debida al fondo. La absorcin del fondo es un trmino que seutiliza para designar colectivamente una serie de efectos tales como laabsorcin por molculas o radicales originados en la llama por la matriz de la

hueco se hacen pasar alternativamente (10 o ms veces por segundo) atravs de la muestra.

La radiacin procedente de la lmpara de ctodo hueco es absorbida porel analito (banda muy estrecha) y por el fondo (banda ancha) Sin


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La radiacin procedente de la lmpara de ctodo hueco es absorbida porel analito (banda muy estrecha) y por el fondo (banda ancha). Sinembargo, la seal de absorbancia medida procedente de la lmpara dedeuterio indica, casi exclusivamente la absorcin del fondo, ya que lacantidad de radiacin absorbida por el analito sobre esa banda tan anchaes prcticamente despreciable De esta forma, obteniendo la diferencia deseales entre ambas lmparas, el efecto del fondo se elimina o se reduce

considerablemente.

Efecto Zeeman


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Sistema de SmithHieftje. En la conferencia de Pittsburgh, en 1982, sepresent un nuevo mtodo para la correccin del fondo, de fundamentosorprendentemente sencillo. Se sabe, desde hace tiempo, que cuando se

hace pasar una intensidad de corriente excesivamente alta a travs deuna lmpara de ctodo hueco se produce un ensanchamiento de la lnea de


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una lmpara de ctodo hueco, se produce un ensanchamiento de la lnea deemisin y una disminucin de la intensidad, justamente a la longitud deonda de inters

Este efecto se debe a que las corrientes elevadas producen una granconcentracin de tomos no excitados, los cuales son capaces de absorber

la radiacin producida por las especies excitadas (fenmeno de auto-absorcin). Smith y Hiefje consideraron que el fenmeno podra aplicarsea la correccin del fondo. Para ello, se hace funcionar la lmpara, enprimer lugar, a baja intensidad, con lo que su radiacin es absorbida por elanalito y por el fondo. A continuacin, se hace pasar a travs de la lmparaun impulso de corriente mucho ms intenso, pero de poca duracin, con lo

que tiene lugar el fenmeno de la auto-absorcin, reducindoseconsiderablemente la absorcin de la muestra, mientras que el fondoabsorber en la misma proporcin que antes. La correccin del fondo seobtiene por la diferencia entre ambas seales.


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Histricamente, en Emisin Atmica, se comenz utilizando:Llama, arco elctrico y chispa elctrica.

En la actualidad, las fuentes de plasma son las ms usadas


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Cules son las ventajas de la emisin de plasma vs. llama y/oarco/chispa?

Menor interferencia entre elementos (altas temperaturas); Buenos espectros de emisin para muchos elementos en lasmismas condiciones de excitacin; Registro simultneo para un gran nmero de elementos(anlisis multielemental); Determinacin de bajas concentraciones de elementos

refractarios (resistentes a la descomposicin trmica);Permite la determinacin de no metales (Cl, Br, I, S)Intervalos lineales de concentracin que abarcan varios rdenesde magnitud.

Qu es un plasma?Mezcla gaseosa conductora de la electricidad que contiene unaconcentracin significativa de cationes y electrones, con carganeta cero. Se usa ARGN. Las especies conductoras son los ionesargn, electrones y, en menor concentracin, cationes de lamuestra. Una vez formados los iones de argn, son capaces de

absorber la energa suficiente de una fuente externa para mantenerlas altas temperaturas (hasta 10000K) y la ionizacin.


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Los iones resultantes y sus electrones asociados interaccionan conel campo magntico oscilante que se produce en la bobina,movindose en trayectorias circulares. Se alcanzan altas

temperaturas, hacindose necesario el aislamiento trmico delcilindro exterior, inyectando Ar de forma tangencial alrededor delas paredes del tubo.

En el ncleo del plasma se alcanzan temperaturas de hasta10.000K. El nebulizador perfora el plasma y las molculas demuestra son calentadas por conduccin y radiacin cuando

atraviesan el plasma anular. En el centro del canal se alcanzantemperaturas de 5 000 a 7 000K El plasma de Ar excita los


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temperaturas de 5.000 a 7.000K. El plasma de Ar excita lostomos presentes en la muestra a un estado M+. Conociendo latemperatura en el canal central y los valores de las primerasenergas de ionizacin, se sabe que la mayora de los elementos seionizarn y aquellos tomos con valores inferiores a 10 eV loharan en ms de un 50%. Es decir el Ar es una fuente deionizacin eficiente. Esto lo podemos apreciar en la tablasiguiente, donde se muestran las energas de ionizacin dealgunos elementos incluido el Ar.

Z Elemento E-I (eV) E-II (eV) Observaciones

18 Ar 15.76 27.62Gas Plasmgeno limita la energa mxima de los iones

presentes a 15.75 eV

47 Ag 7.57 21.48 Excitado como Ag+

13 Al 5.98 18.82 Excitado como Al+

56 Ba 5.21 10.00 Excitado como Ba+ y Ba++. Dobles cargas.

27 Co 7.86 17.05 Excitado como Co+

58 Ce 5.6 12.3 Excitado como Ce+ y Ce++. Dobles cargas

9 F 17.42 34.98 No se excita. Indetectable por ICP-MS

14 Si 8.15 16.34 Excitado como Si+

10 Ne 21.56 41.07 No se excita. Indetectable por ICP-MS

Elementos

i d M

Ar, Ag, Al, As, Au, B, Be, Bi, Br, C, Cd, Cl, Co, Cr, Cs,

Cu, Dy, Er, Fe, Ga, Ge, H, Hg, I, In, Ir, K, Kr, Li, Mn,

Mo, N, Na, Nd, Ni, O, Os, P, Pd, Pr, Pt, Pu, Rb, Re, Rh,

La introduccin de la muestra en el ICP es un proceso crtico enesta tcnica. La gran mayora de los anlisis de ICP se realizanb l id i d i i d


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sobre muestras lquidas, siendo necesario una corriente de gaspara que la muestra alcance el plasma. La forma ms fcil de quela muestra lquida sea introducida en la corriente de gas es enforma de aerosol originado en un nebulizador. Despus del

nebulizador existe una cmara de spray, cuya funcin es la deseparar y desechar las gotas grandes de la solucin que se hayanformado en el proceso de pulverizacin.

Existen diversos tipos de nebulizadores, cada uno de ellos con susventajas y sus inconvenientes.

- Nebulizador Cross-Flow (Flujo cruzado): Estos nebulizadoresson menos susceptibles al bloqueo que cualquier otro, aunquetambin puede ocurrir. Se basa en un spray ascendente donde unchorro horizontal de gas pasa o cruza la parte superior del tubopor donde se inyecta la muestra, rompindose en una nube de

pequeas gotas. Esto permite que funcione con bombaperistltica, que es la encargada de mantener un caudal de entradaal nebulizador constante.

- Nebulizador Concntrico o Meinhard: Existen de diversos tipos.Estn basados en la pulverizacin de la muestra lquidaintroducida a traves de un tubo central por medio de un flujo de

Argon que viaja en un tubo externo y concentrico al de lamuestra). Los de tipo A, se utilizan para propsitos generales, los


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muestra). Los de tipo A, se utilizan para propsitos generales, losde tipo C se utilizan para muestran con una alta concentracin deslidos en suspensin y los de tipo K, reducen considerablementeel caudal de gas.

Concntrico

- Nebulizador Ultrasnico: La muestra alimenta una superficiedonde existe un trasductor piezoelctrico que trabaja a unafrecuencia entre 0.2 a 10 Mhz. La onda longitudinal, que sepropaga perpendicular a la superficie del transductor hacia lainterfase aire-lquido, produce una presin que rompe la

superficie en un aerosol. Este mecanismo aumenta la sensibilidady lmite de deteccin, pero necesita ms tiempo de limpieza y si lamatriz es compleja, el fondo aumenta.


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CULES SON LAS CARACTERSTICAS ACTUALES DE UNESPECTRMETRO DE EMISIN ATMICA?

Son de tres tipos:1 S l ( i d l d i i


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1 Secuenciales (para ir de una lnea de emisin a otra en pocossegundos, hasta obtener una buena relacin seal/ruido);

2Multicanal simultneos (medida simultnea o cuasi simultnea

de las lneas de emisin de una gran nmero de elementos)

Veamos las caractersticas de cada uno de ellos:

Secuenciales:

Incorporan un monocromador de red con un detectorfotomultiplicador

Secuencial con barrido giratorio.

Cuando se tratan de espectros complejos, el barrido se hace largoy poco prctico Por tanto se requiere un espectrmetro de


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y poco prctico. Por tanto, se requiere un espectrmetro debarrido giratorio en qu consisten?- La red, o el detector y la rendija se mueven mediante unmotor de dos velocidades;

- El instrumento se mueve rpidamente o gira hacia una prxima a una lnea. Entonces, el movimiento se ralentiza y elinstrumento barre a travs de la lnea en una serie de pequeasetapas (de 0,01 nm a 0,001 nm);- Minimizamos el tiempo gastado en las regiones de sin datostiles, sin embargo

- se necesita tiempo en las lneas analticas para obtener buenasrelaciones seal/ruido. Caracterstica nica de estos equipos:mecanismo de transmisin electromagntico que puede barrer de165 a 800 nm en 20 ms.

Qu ventajas presenta un espectrmetro de barrido giratorio?Coste significativamente menor que el de los espectrmetrosmulticanal;Son ms verstiles (no estn restringidos a preseleccionadas)Sin embargo:Son ms lentos

Consumen ms muestra que sus homlogos multicanalsimultneos.

MULTICANAL.

La rendija de entrada, las de salida y la superficie de la red selocalizan alrededor de un crculo de Rowland, cuya curvatura

corresponde a la curva focal de la red cncava.POLICROMADORES.


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POLICROMADORES.

La radiacin de las distintas rendijas fijas se reflejan medianteespejos hacia (1) los tubos fotomultiplicadores. (2) Sistemas deelementos en serie (dispositivos bidimensionales de inyeccin de

carga o dispositivos de acoplamiento de carga como detectores)

DETECCION POR ESPECTROMETRIA DE MASAS

Tanto el plasma como los iones deben pasar desde condiciones

atmosfricas a alto vacio en el espectrmetro de masas. Esto sehace gracias a la interfase de extraccin de iones (ion extractioni f ) L i f d d l (Ni P )


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interface). La interfase posee dos conos de metal (Ni o Pt) con unorificio central de 1 mm, a travs de los cuales el plasma y losiones son extraidos al MS a travs de un nivel de vacio creciente.Al primer cono se le denomina sampler y a travs de l se accedea una cmara con un vacio de 10 mbar generado por una bombarotatoria. El segundo cono es el skimmer y a travs de l se llega auna cmara con una presin de 10-3 mbar generado por unabomba Turbomolecular. Una vez dentro de la cmara principal, elgas es separado de los iones + y bombeado hacia fuera. Los iones

remanentes son extraidos y enfocados en el cuadrupolo (donde lapresin es de 10-6 mbar) a travs de las lentes inicas.Las lentes inicas tienen como misin enfocar el haz de iones queentrar en el cuadrupolo. Las lentes tienen forma cilndrica o deplato y son cuatro. Junto con las lentes tambin existe una barrerade fotones, el cual impide que la luz emitida por los procesos de

desexcitacin en el plasma pase a travs del analizador de masas yllegue al detector.


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La interfase est compuesta por dos conos, el de muestreo y elskimmer que inyectan el flujo del plasma en la zona de vacio pormedio de un vacio diferencial. De presin atmosfrica (760 Torr)

donde se encuentra el plasma, hasta unos 2 Torr que existe en lazona entre conos. Este vacio es generado por medio de una bomba

t t i


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rotatoria.

En el mercado hay diversas formas y estilos de conos, aunque eldiseo bsico no ha cambiado desde los modelos originales. Se

utilizan diviersos materiales tales como Al, Cu, Ni y Pt, aunque elNi es el mejor en la relacin calidad/precio. El material sobre elque se construye debe tener una buena conductividad tantotrmica como elctrica. Si se introducen materiales orgnicos, sedebe utilizar conos de Pt ya que es menos susceptible dedegradacin que el Ni. En el caso de que se inyecte agua regia nose deben de utilizar los conos de Pt ya que esta es la nica mezclacida que ataca al Pt.

Los conos de muestreo de Ni duran bastante (varios meses) ynecesita solamente una limpieza peridica con ultrasonidos sobre

todo si la muestra tiene muchas sales o est muy acidulada. Aveces es necesario utilizar un papel con abrasivo de tamao degrano muy fino. La vida media de este cono se reducedrsticamente cuando se utiliza cido sulfrico y con solucionesmuy cidas. Si son de Pt pueden llegar a 8000 horas de uso. Estecono se puede bloquear cuando se introducen muestras con

partculas slidas suspendidas.El skimmer es ms pequeo y menos robusto que el sampler,

b d l l l h d l S

Los principios bsicos del funcionamiento de las lentes inicasson los mismos que los de las lentes electromagnticas usadas entelevisores y microsondas de electrones. Incluso hay programas

que permiten simular el enfoque del haz de modo parecido a unICP.


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Supongamos iones positivos de carga z que se forman en unaregin de potencial V inicial. La energa potencial serz x Vinicial. Este ion viajar a travs de una regin si el potencial

est por debajo de Vinicial. Es decir ir a las lentes inicas si lospotenciales V1 y V2 son menores que Vinicial. La situacin esparecida que una montaa rusa. Aplicando un voltaje superior aVinicial se pararn los iones. Cuando los iones se mueven lohacen con una energa cintica de z (Vinicial-V). La velocidadser (2z (Vinicial-V)/m). Una vez en el interior del cilindro losiones experimentan un potencial uniforme y se mueven avelocidad constante e igual direccin. Dentro del cilindro, si V1es distinto a V2 los potenciales entre los cilindros varan con laposicin. Las superficies equipotenciales curvas dan una misinde enfoque. Cada lente incorpora un disco central para prevenir

que los fotones del plasma puedan llegar al detector, que sedenomina photon stop.

Celda de Colisin Reaccin :La celda de colisin/reaccin consiste en un octopolo (ORS) en elque se eliminarn las interferencias poliatmicas por el efecto de :

Hidrgeno : gas reactivo, que reacciona con lasi t f i

1.- Superposicin directa de un elemento diferentecon un istopo de la misma masa nominal, es unainterferencia isobrica. Sn-114 con Cd-114.

2.- Superposicin de un in poliatmico formado


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. Supe pos c de u po at co o adopor la combinacin de especies derivadas del gasdel plasma, disolvente de la muestra y/o matriz dela muestra. Ca40O16 con Fe56.

3.- Especies dobles cargadas formadas por laprdida de dos electrones en vez de uno. Elcuadrupolo separa los iones en base a su relacinm/c, as un in doble cargado tendr la masa M/2.

As 136Ba2+ se solapa con 68Zn+.

Modos de trabajo celda de colisin/reaccin

Modo Hidrgeno reaccin :

Utiliza un gas reactivo el hidrgeno.

Mecanismo de reaccin. Especfico para la eliminacin de interferencias

poliatmicas de Argn. Especfico para determinaciones de Ca ; Fe y Se.

General, elimina mltiples interferencias. Puede seraplicado a todas las matrices y a todas las muestrasutilizando las mismas condiciones analticas.

Modo Normal :


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Se opera sin gas aadido en la celda de colisin.

El oct Apolo solo acta como gua del haz de iones.

Este modo se utiliza para el anlisis de elementos demasas bajas no interferidos, como Li, Be y B. Tambinpara elementos que no requieren eliminar interferenciastales como Pb, Tl y U.

Cuadrupolo.

La funcin del espectrmetro de masas cuadrupolar consiste enseparar los iones en funcin de su relacin carga masa.

hiperblica. La tolerancia en cuanto a las dimensiones deconstruccin es de 10 m o menos. Las barras opuestas estnunidas. Voltajes DC y RF de amplitud U y V respectivamente se

aplican a cada par. El voltaje DC es positivo para una parte delpar y es negativo para el otro. El voltaje RF de cada par tienen lamisma amplitud pero tienen signo opuesto Las trayectorias de los


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misma amplitud pero tienen signo opuesto. Las trayectorias de losiones y propiedades de transmisin de un cuadrupolo puede sercalculado con cierta exactitud. El diagrama de estabilidad esesencialmente un grfico del parmetro a (U/(m/z)) en funcin deq (V/(m/z)). Solamente se muestra el cuadrante derecho superior.

A cada pareja de polos se le aplica un potencial constante,mediante corriente continua (DC) y simultneamente un potencialoscilante mediante corriente alterna (AC). De esta forma seconsigue crear una distribucin de campo en el espacio interior alos 4 polos, caracterizado por las ecuaciones de potencial

donde Ues el potencial DC, V el mximo potencial AC y w lafrecuencia de oscilacin de dicho campo. La figura siguiente nosmuestra como se aplican estos potenciales sobre los polos.

Una partcula i sometida a la accin del campo cuadrupolar,

describe una trayectoria definida por las ecuaciones demovimiento de Mathieu.

forma, variando los potenciales U y V aplicados a los polos,podemos sintonizar una determinada masa y medir la sealque de ella llega al detector.


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Las trayectorias de los iones est determinada por U, V, m/z yotros parmetros fijos tales como el radio de las barras y lafrecuencia RF. Para la mayora de los valores de a y q, loscampos Rf y Dc se desplazan fuera de las barras. Talestrayectorias se les denomina inestables ya que los iones tienen

caminos inestables. Los iones con caminos estables son aquellosque se encuentran dentro de las barras. Estos iones tienen valoresde a y q que se encuentran dentro de la zona piramidal deldiagrama.

Como se observa dentro del diagrama un ion con m/z = M tendrun camino estable a travs de las barras, si a y q seleccionadospermiten que los valores correspondientes de a y q sobre la lineade scan se site bajo la punta del diagrama de estabilidad Los


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Figura 27. Zonas de funcionamientos de un cudrupolo. Expresingrfica de las ec de Mathieu.

Los valores de U y V pueden ser cambiados continuamente bajo

control informtico entre valores discretos seleccionados (peakhopping ) o a travs de una regin de inters (multichannelscanning).

Detector.

El ms utilizado es el Channeltron electron multiplier (electronmultiplicador). El efecto es muy parecido al fotomultiplicador. Esun tubo de vidrio abierto con un cono en una terminacin. Para ladeteccin de iones positivos, el cono es sometido a un altopotencial negativo (aproximadamente -3kV).

Cuando los iones salen del analizador de masas, son atraidos porel potencial negativo del cono. Cuando los iones chocan con susuperficie, se originan uno o ms electrones secundarios. El

potencial dentro del tubo vara continuamente con la posicin, talque los electrones secundarios se mueven hasta llegar a otra zonadonde se originan otros electones secundarios, y as


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g , ysucesivamente. El tubo est cubierto por un materialsemiconductor.La vida media del multiplicador est determinada por la carga

total acumulada.

Sistema de vacio.

El plasma se encuentra a presin atmosfrica mientras que elespectrmetro de masas requiere el movimiento de iones sin


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espectrmetro de masas requiere el movimiento de iones sincolisin, o bajo un sistema de vacio. La estrategia de vacio para elICP-MS es reducir gradualmente la presin en estadios separados

por una tcnica que se le denomina bombeo diferencial. Elsistema tiene tres orificios (sampler, skimmer y orificio debombeo diferencial). En el primer estadio se utiliza un bombeomecnico. La velocidad de bombeo es baja. En las lentes inicas,la presin es de 10-5 Torr. Virtualmente todo el gas que vienedesde el plasma a travs del skimmer es evacuado. El tercer

estadio es de 10-7 Torr o menos para la zona del cuadrupolo ydetector.

Las bombas rotorias o mecnicas se utilizan para la interfase. Sefundamenta en el giro de un rotor dentro de un cilindro de metal ostator. El rotor contiene dos barras que carga y presiona sobre las

partes internas del estator. El aceite ayuda a lubricar los brazos.La presin que se alcanza es de 10-4mbar. Otro tipo de bombasson las bombas turbomoleculares, las cuales originan alto vacioen poco tiempo. Se trata de una turbina que gira a altasvelocidades (30.000 rpm) dentro de un cilindro hueco. El gas dela cmara fluje a la bomba y es comprimido por la turbina. Aquse utiliza lquido refrigerante. Por ltimo, las bombas de difusino difusoras no tienen movimiento mecnico. El bombeo consisted b d l f i d l

InterferenciasExisten dos tipos de interferencias principales :

a)Espectroscpicasb) No espectroscpicas o efectos de matriz.


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b) No espect oscp cas o e ectos de at .

El primer grupo se puede subdividirse en cuatro tipos:-Solapamientos isobricos.

-Iones Poliatmicos.-Iones oxidados refractarios.- Iones con carga doble

Las interferencias no espectroscpicas se subdividen en- efectos de supresin

- efectos fsicos causados por altos slidos disueltos totales.La extensin de los problemas de interferencia estn relacionadoscon la naturaleza de la matriz de la muestra, por lo tanto puedenser minimizados con una cuidadosa preparacin de esta.

Solapamientos isobricos.

Un solapamiento isobrico existe cuando dos elementos tienenistopos de igual masa. En general, las dos masas pueden diferirpor una pequea cantidad, pero la resolucin 0.005 m/z no puedeser resuelta por un analizador de masas cuadrupolo usadonormalmente en los equipos ICP. Para discriminar las masas hay

que utilizar un sistema de resolucin con un doble enfoque demasas.Existen elementos con uno (Co) dos (Sm) o incluso tres (Sn)

correccin de datos. Sin embargo, un problema ms grave existeentre Hg y Pb con la masa 204. 204Pb es el nico istopo establede Pb, por lo que su determinacin precisa es crtica, ya que el

resto de las masas se dividen por l. Hg est en bajasconcentraciones en muestras geolgicas, pero es un contaminantecomn en HNO3, por lo que es necesario realizar una correccin,


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haciendo una medida de 201Hg segn la relacin siguientes:

204Pb = (204Hg-201Hg/13.2)*6.8

En principio, cualquier solapamiento isobrico puede sercorregido segn este mtodo, incluso ya mucho software de ICPincorpora estas correcciones. De todas formas, incluso haciendoestas correcciones existe tambin un grado de error.56Fe y 57Fe son istopos libre de solapamientos isobricos, sin

embargo estn sometidos a interferencias de iones poliatmicos.58Fe se puede utilizar para el anlsiis de muestra con alta relacinFe/Ni. Pero muestras con Ni alto la seal debida a 58Ni es msgrande que 58Fe. La efectividad de la correccin entre 48Ca y48Ti ha sido demostrada para la determinacin de Ti en dosmuestras geolgicas ricas en Ca (NBS-1b (caliza arcillosa y NBS-120b (roca fosfatada). Adems de los solapamientos isobricosentre elementos presentes en una muestra de la matriz o en loscidos de disolucin, existe una serie de solapamientos con Ar, elgas del plasma, y con Kr y Xe, el cual puede aparecer comoimpurezas en argn lquido. Ya que la mayor poblacin de iones

en el plasma est formado por Ar, entonces correcciones de lamasa 40 para 40Ar(99.6), 40K (0.01%) y 40Ca (96.9) no puederealizarse, por lo que se utilizan istopos alternativos. La

de una combinacin de corta vida de dos o ms especies atmicaspor ejemplo ArO+. Ar, H y O son las especies dominantes en elplasma y estas pueden combinarse unas con otras o con elementos

de la matriz, especialmente con los elementos principales queestn presentes en los solventes o cidos usados durante lapreparacin de la muestra (N, S y Cl). Un gran nmero de iones

li i d i b d i 82


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poliatmicos puede ocurrir, sobre todo a masas superiores a 82.La formacin de estos iones depende de la geometra deextraccin, parmetros del plasma y sistema del nebulizador. Pero

sobre todo es la naturaleza del cido y la matriz de la muestra dela que depende. Para agua desionizada, los picos poliatmicosprincipales ocurren a 56 (ArO), 42 (ArH2) y 80 (Ar2).Pero la muestra est generalmente acidificada (aguas naturales) odigeridas (suelos, rocas y muestras biolgicas), con una variedad

de cidos orgnicos antes del anlisis. Si utilizamos HNO3 oH2O2, los picos de iones poliatmicos son muy parecidos a los deagua desionizada y por lo tanto es una matriz ideal.Si utilizamos HCl o H2SO4, las matrices son ms complejas.En HCl las principales ocurren entre 51 y 53 (35Cl16O y37Cl16O) con dos pucos similares a 52 y 54 que resultan de la

combinacin de ArO con 37ClOH y ArO con 35ClOH.Adems a 75 y 77 ocurre con la formacin de ArCl causandointerferencais con As y Se en una matriz de HCl.En H2SO4 los picos poliatmicos ocurren a 48 (SO) , 64 (SO,S2), 49 (SOH con SO) y 50 (SO con SOH) los cuales son elresultado de la combinacin de S y O. Para analizar Fe se prefiere

usar 57Fe que 56Fe ya que interfiere con ArOH.Muchas de estas interferencias se originan a causa de O y H.Estos elementos son derivados de la disociacin de agua desde la

unidades de 16 MO, 32 MO2 o 48 MO3. En general el nivel dexidos que cabe esperarse se puede predecir de la fuerza de enlacemonxido del elemento referido. El oxgeno es introducido en el

plasma en forma de vapor de agua y en gotas de agua producidaspor el nebulizador. El agua causa una reduccin de la temperaturadel plasma ya que parte de esta energa se utiliza para disociar las

l l E t d bi i ifi t l ilib i


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molculas. Esto produce un cambio significante en el equilibriodel plasma. Las relaciones entre MO+ /M+, tasa de flujo delnebulizador y energade RF deben ser controladas.

Las relaciones de MO+ /M+ (relacin de la especie oxido conrespecto al elemento) son altas con altos flujos y bajas RF. Engeneral, el nivel de formacin de xido raramente excede 1.5%para la mayora de los elementos. A bajos tiempos de residencia,la muestra se disocia ms Aunque la especies trixidos son raras,

su ocurrencia puede ser crtica en algunas matrices, por ejemploen Re. Uno de los problemas ms importantes reside en laformacin de xidos con LREE., las cuales pueden originarinterferencias serias sobre las HREE. Las REE es un grupo que seencuentran entre 139La a 175Lu. Cualquier elemento por encimade 155 puede estar afectado por oxidos refractarios. Algunos

autores han registrado valores de CeO+ del 30%.Para desarrollar una estrategia de correccin se puede analizar unamuestra solamente con el elemento problamtico y reconocer sucontribucin de xidos. 151Eu est afectada por 135Ba16O y134Ba16O1H) 153Eu est afectada por 137Ba16O y136Ba16O1H).

Iones con carga doble

El flujo de gas nebulizador puede afectar a iones cargados. Atasas de flujo bajas, la temperatura del plasma aumenta y elequilibrio deriva hacia la formacin de iones 2+. Estos se produce

en un 1%. En general la presencia de iones 2+ implica unaprdida de sensibilidad para las especies +1, y genera un nmerode solapamientos isotpicos a la mitad de la masa del elemento

d Af t b t d M F G G


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padre. Afecta sobre todo a Mn y Fe con Ga y Ge.Atenuacin de las interferencias Los modernos equipos disponende herramientas para minimizar los efectos de las interferencias

mediante-Optimizacin del equipo: correccin de RF y flujo de gas denebulizacin. No es adecuado para anlisis multielementales.-Uso de gases mezcla o solventes: la presencia de gas molecularpuede cambiar las propiedades fundamentales del plasma. Porejemplo la inclusin de H y N aumenta los procesos deionizacin, debido a la alta conductividad trmica de estos gasesdiatmicos.-Introduccin de muestra: las tcnicas de introduccin de muestraseca reduce las interferencias. -Fuente de plasma alternativo: He,plasma de He inducido por microondas.No espectroscpicas o

efectos de matriz.Muestras con 500gml-1 de TDS origina unaconsiderable seal de deriva, ya que puede bloquear los conos.Cuando se analiza una solucin con altos niveles de elementorefractario, la seal se estabiliza despus de 20 minutos,depositndose la muestra en los conos.

Sintona.La sintonia es una operacin bsica que se realiza antes de unasesin analtica. El objetivo es conseguir una seal estable y

variacin de la seal se puede utilizar una correccin externa ointerna.Si el analito cambia la seal de forma linear con el tiempo, se

puede utilizar una correccin de deriva externa. En la prctica seutiliza una misma solucin intermitentemente durante la sesin.Normalmente se utiliza para rocas una solucin monitor de 10ppb Despus se aplica la correccin pertinente La base de esta


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ppb. Despus se aplica la correccin pertinente. La base de estacorreccin es que cambia linealmente. Esto generalmente ocurreen la mayora de los casos. En general la prdida de seal con el

tiempo puede deberse a una obstruccin de los conos. Pero notodos pierden y no es siempre la misma cantidad.La principal ventaja de esta correccin es que no se aade nada ala muestra y que el comportamiento de cada elemento esmonitorizado independientemente y una correccin especficapuede aplicarse. La correccin interna supone la correccin de unelemento usando un segundo punto de referencia. en ICP-AES sele denomina standarizacin interna. Un standard interno se puedeutilizar con distintos propsitos.

a) Monitorizar y corregir las fluctuaciones de la seal durante

tiempos cortos y largos.b) Calibrar un segundo elemento.

c) Corregir los efectos de matrices no especificadas.

La efectividad de un standar interno requiere que sucomportamiento refleje exactamente la de otros elementos, es

decir que tenga sensibilidades parecidas. En ICP-MS el usto destandard interno viene heredado del ICP-AES. Sin embargoraramente un elemento puede monitorizar el comportamiento de

isobricos y Rh es monoisotpicos y In tiene un istopodominante 115In con 95.7%. Aunque son muy buenos candidatos,en la prctica no lo son siempre.


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ADQUISICIN E INTERPRETACIN DE DATOS

El ICP-MS proporciona dos tipos de medidas: 1.- Scanning : Realiza una exploracin de un

rango de masas definido y el cuadrupolo camina


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g y psecuencialmente a travs de todo el rango demasas definido. Es el mtodo de adquisicin ms

adecuado para la investigacin de muestrasdesconocidas, donde la matriz es desconocida yse precisa conocer la posible presencia deanalitos que puedan originar interferencias en lamedida de las muestras.

2.- Peak jumping : Donde el operadorselecciona los istopos a ser medidos y las masasno seleccionadas son saltadas. Es el mtodo demedida utilizado cuando los analitos objeto deestudio son conocidos y no se requiere otrainformacin adicional ( por ejemplo, la presenciao no de otros analitos).

Mtodos en bulk


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Conductimetra

Junto con el pH, una de las

mediciones mas comunes en aguas.Indica principalmente la cantidad

de iones disueltos.

Titulaciones conductimtricas


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Mtodos estticos de interfase

Potenciometras


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Titulaciones potenciomtricas

Mtodos dinmicos de interfase


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Coulombimetria

Aunque es una tcnica que

depende de superficie de loselectrodos, se mide la

electrlisis completa de la

solucin en bulk



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Electrogravimetra

Se deposita la especie en un electrodo, a potencial o a corriente constante

y se mide la carga y el peso de la capa de material depositado.

Microbalanza de cuarzo


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A mayor masa depositada,

mayor valor de L.

A mayor valor de L, menor

frecuencia de resonancia.

La sensibilidad es de ng/Hz

Microbalanza de cuarzo



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Voltametras

Se controla el potencial de un electrodo llamado de trabajo

Segn se elija este potencial, se puede elegir medir diversas

especies con distintos potenciales redox.

CronoamperometraSi se aplica un pulso de potencial suficiente para permitir una oxidacin (o reduccin)

de una o ms especies, la corriente aumenta bruscamente y luego cae como t -1/2a

medida que se va perdiendo la concentracin cerca del electrodo y solamente se

ll l dif i El l d l f i d l i b lk


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rellena por la difusin. El alto de esta seal es funcin de la concentracin en bulk.

Polarografas

Se usa un electrodo de

gota de Hg, que se renueva

constantemente.

El electrodo es pequeo y

Polarografa de barrido lineal


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2H+(aq)+2e-H2(g)

Ventajas y desventajas del

electrodo de Hg

Se renueva en cada gota, no hay que limpiarlo.

Tiene un alto sobrepotencial de H2, que hace que su rango de

potencial sea mas amplio.

Muestreo de corrienteSi se puede predecir la caida de la gota (por ejemplo, obligndola a caer con un

martillo!) se puede medir solamente en el punto anterior a la caida y evitar

todas las curvas de crecimiento de gota.


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polarografia comn. polarografia muestreada.

La curva es mas bella pero no se obtiene ninguna ventaja real ensensibilidad o selectividad.

Polarografas pulsadas

Polarografas pulsadas


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Mayor resolucin (0.05 V de diferencia en E0contra 0.20 V)

Mayor sensibilidad (10-7M contra 10-5 M)

Redisolucin o stripping1) Se depositan el/los analitos sobre un electrodo inerte como en una

coulombimetria a potencial constante, con buena agitacin. En este paso se

puede ademas medir la carga depositada.

2) Se efecta un barrido de potencial, de forma que oxide (y redisuelva) los

metales que se hayan depositado (y preconcentrado) en el paso anterior.

Electrodos enzimticos

La enzima provee gran selectividad al sistema. Otros analitos o

interferentes prcticamente no dan seal.


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Como la enzima no se comunica bien con el electrodo, se usa

un mediador soluble o bien un polimero con sitios redox quefacilita la comunicacin.

Se pueden usar diversas combinaciones de enzimas: Por

ejemplo: una acetilcolinesterasa seguida de una colina-oxidasa.

Los electrodos de GOx son la base de los mtodos de medicin

de glucosa in situpara diabticos.

Electrodos enzimticos

Microscopa ptica 1ptica y microscopios


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Bibliografa:Light and video microscopy. Randy Wayne. Captulos 4, 6 y 11(los captulos 2 y 3 para repasar ptica)Digital microscopy. Sluder y Wolf, eds. Captulo 10http://www.olympusmicro.com/

Porqu microscopa?

HeLacells expressing GFP-

Myosin IIAand Ch-Tubulin. The

cells have been depleted of

mitotic centromere-associatedkinesin (MCAK), a microtubule

depolymerizer, for 36 hours.http://cellimages.ascb.org

Cmo podemos observar cosas muy pequeas?


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microscopioactual1er.microscopioptico

http://www.olympusmicro.com/

Repaso:refraccin ylentes

na=c/va

c=velocidad delaluz enelvaco

va=velocidad enelmedio a

Ley deSnell

na

.sena

=nb

sen b

Lentes convergentes.ptica geomtrica


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donde fR/2

R=radiodecurvatura delalente

ptica geomtrica bsica para lentes convexas

Sepuede demostrar que,

f

1

s

1

s

1

s

s

y

y

M

M=magnificacin lateral

Imgenes:qu es realyqu es virtual?


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Coachella,US,2012

Ejercicio: Sitoms unafotodeunapersona,queseencuentraa3.90mdelalente,usandounacmaraconunalentededistanciafocaliguala85mm,

cuales

la

distancia

que

debera

haber

entre

el

sensor y

la

lente?

Entrar la

imagencompletadelapersona(1.75mdealto)enelsensor cuyotamaoes

24x36mm?

Cmo funciona una lupa?

Cuando necesitamos magnificar ms.. Diagrama ptico delmicroscopio tradicional


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Mtotal= Mobjetivo*Mocular

Diagrama ptico del microscopiocorregido a infinito

Componentes deunmicroscopio ptico decampoclaro

ocular

objetivos

muestra


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condensador

fuente deluz

muestra

Diagrama ptico del microscopiocorregido a infinito,deteccin con cmara

lente cmara

Configuraciones:microscopios derechos einvertidos


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derecho invertido

Componentes deunmicroscopio ptico decampoclaro:fuente deluz

Cmo lograr una iluminacin homognea conuna fuente deluz no

homognea?


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Usamos unsistema delentes ydiafragmas para optimizar la

iluminacin:elcondensador

condensador

Iluminacin crtica

Planos conjugados:estn en

foco simultneamente

lente del

condensador

seubica enelplano focaldela

lente delcondensador

Iluminacin deKohler


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Noseformaimagen delfilamento enelplano delamuestra ylailuminacin es

homognea (cada punto delafuente ilumina toda lamuestra)

Planofocaldelalente

delcondensador

Componentes deunmicroscopio ptico

(ocular)

objetivos

condensador

muestra

Componentes deunmicroscopio ptico:Objetivos


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Esuna delas partes ms importantes porque colecta laluz que proviene de

lamuestra:va adefinir laresolucin

Laapertura numrica deunobjetivo

NA=n.sen

Componentes deunmicroscopio ptico:Objetivos


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Paraaumentar laapertura numrica deunobjetivo,sepuede

usar aceite deinmersin (n=1.51,igual ndice derefraccin

que elvidrio)

Laimportancia delobjetivo enmicroscopa ptica

Lasdosimgenes fueron tomadas conobjetivos 40x...qu est pasando?

Cual es lamenor distancia que podemos resolverenelmicroscopio?

Repaso:laluz secomporta como una onda


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rango visible

longitud deonda (nm)

Repaso:interferencia ydifraccin

Interferencia constructiva ydestructiva

si =m interferencia constructivamxima

Difraccin enaperturas circulares

orden 0

orden 1

orden 2


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discodeAiry

orden 2

sin=1.22/D

(posicin delprimermnimo)

Qu tiene que ver ladifraccin conlamicroscopa?

Laluz es difractada enlamuestra,lalente colecta slo una partedelaluz y

reconstruye laimagen con

la

luz colectada.

Una partcula puntual (tamao despreciable frente a)seobserva como un

discodeAiryatravs delmicroscopio

objetivo

muestra

Enelplano focalposteriordelobjetivo seformaelpatrn

dedifraccin


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Resolucin enmicroscopa ptica decampoclaro

Resolucin (R):distancia mnima entredospartculas para serobservadas

independientementeCriterio deRaleigh:sepueden distinguir 2partculas puntuales enlamuestra si

elmximo deldiscodeAirydeuna coincideconelprimermnimo delaotra.

Paramicroscopa ptica decampoclaro sepuede demostrar que si NA(obj)>

NA(cond):

Resolucin =1.22/(NA(obj)+NA(cond))

Resolucin nodepende delamagnificacin!

Ejercicio:Laimagenformadaporelobjetivodeunmicroscopiocondistanciafocal=

5mm seencuentraa160mm def.Eloculartieneunadistanciafocalde

26mm.

a)Determinarlamagnificacinangulardelmicroscopio

b)Elojopuedediferenciar2puntossiestosseencuentranseparadosms

de0,1mm. Cual es la mnima separacin entre 2 puntos en la muestra

quepodraserobservada(oresuelta)porestemicroscopio?

c) Qu propiedades deber tener el microscopio para poder observar

estospuntosenformaseparada?ConsiderarNA(cond)=1


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Microscopa ptica 2Tcnicas de generacin de contraste yadquisicin y anlisis de imgenes


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Bibliografa:

Fundamentals of light microscopy and electronic imaging.Douglas Murphy. Wiley. Cap 7http://www.olympusmicro.com/

Diagrama ptico del microscopio corregido a infinito,deteccin con cmara

lentecmara

Para ver una muestra, se necesita contraste

contraste= (Im-Ib)/Ib

Ib = intensidad del fondoIm= intensidad de la muestra

tinciones con colorantes(absorcin de luz)

fluorescencia(emisin de luz)


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Cmo generamos contraste en muestras transparentes?Microscopa de campo oscuro y de contraste de fase

Interaccin de

la

luz con

la

muestra

Laluzqueinteractaconlamuestrapuede:

bi d di i d i (di i f i

apuntes de analisis instrumental

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fuentes de error

error de re

precision infinita

precision est

posibles valores

millones de valores

relacion seal ruidoen

exactitud tambien esjerga