ANÁLISIS DE MAGNESIO POR ABSORCIÓN ATÓMICA

UNMSM- FIGMMG ANALISIS DE ABSORCION ATOMICA

ANÁLISIS DE MAGNESIO POR ABSORCIÓN ATÓMICA

1. INTRODUCCIÓN:

La Espectroscopia por Absorción Atómica (EAA) es la medición

instrumental de la cantidad de radiación absorbida por átomos no-

excitados en el estado gaseoso. El espectro de absorción de un

elemento en su forma atómica gaseosa consiste de líneas agudas,

bien definidas, que surgen de las transiciones electrónicas de los

electrones de valencia. Para metales, las energías de estas

transiciones generalmente corresponden a longitudes de onda en las

regiones UV y visible. Se debe seleccionar una longitud de onda para

cada elemento donde el absorba fuertemente el elemento, y donde no

interfieran otros elementos. Para magnesio es de 285.2 nm.

La espectroscopia de absorción atómica se ha usado para la

determinación de más de 70 elementos. Las aplicaciones en la

industria incluyen muestras clínicas y biológicas, materiales forenses,

alimentos, bebidas, agua y efluentes, análisis de suelos, análisis de

minerales, productos petrolíferos, farmacéuticos y cosméticos.

La determinación de magnesio se puede llevar a cabo mediante

espectrofotometría de absorción atómica (AAS) empleando una llama de

aire/acetileno. La presencia de fosfatos, Al, Si y Ti en el agua constituye

una interferencia química, pues la formación en la llama de compuestos

refractarios como oxisales estables, fosfato magnésico, impide la

atomización del magnesio, dando lugar a un descenso en la señal. Para

evitar este problema se añade a las muestras que se van a medir una

disolución de lantano, el cual reacciona con el fosfato dejando libre al

magnesio.

|ANALISIS POR ABSORCION ATOMICA DE MAGNESIO

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2. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Espectroscopia de absorción atómica (AA): La espectroscopia de absorción atómica (a menudo llamada AA) es un método instrumental de la Química analítica que determina una gran variedad de elementos al estado fundamental como analitos .Es un método químico analítica que esta basado en la atomización del analito en matriz líquida y que utiliza comúnmente un nebulizador pre-quemador (o cámara de nebulización) para crear una niebla de la muestra y un quemador con forma de ranura que da una llama con una longitud de trayecto más larga, en caso de que la transmisión de energía inicial al analito sea por el método "de llama". La niebla atómica es desolvatada y expuesta a una energía a una determinada longitud de onda emitida ya sea por la dicha llama, ó una Lámpara de Cátodo hueco construida con el mismo analito a determinar o una Lámpara de Descarga de Electrones (EDL). Normalmente las curvas de calibración no cumplen la Ley de Beer-Lambert en su estricto rigor.

La temperatura de la llama es lo bastante alta para que la llama de por sí no mueran los átomos de la muestra de su estado fundamental. El nebulizador y la llama se usan para desolvatar y atomizar la muestra, pero la excitación de los átomos del analito es hecha por el uso de lámparas que brillan a través de la llama a diversas longitudes de onda para cada tipo de analito. En AA la cantidad de luz absorbida después de pasar a través de la llama determina la cantidad de analito existente en la muestra. Hoy día se utiliza frecuentemente una mufla de grafito (u horno de grafito) para calentar la muestra a fin de desolvatarla y atomizarla, aumentando la sensibilidad.El método del horno de grafito puede también analizar algunas muestras sólidas o semisólidas. Debido a su buena sensibilidad y selectividad, sigue siendo un método de análisis comúnmente usado para ciertos elementos traza en muestras acuosas (y otros líquidos). Otro método alternativo de atomización es el Generador de Hidruros.

Tipos de llama

Combustible

Oxidante Temperatura

Vel. de Combustión

Gas LP Aire 1700-1900 39-43Gas LP Oxígeno 2700-2800 370-390Hidrógeno Aire 2000-2100 300-440Hidrógeno Oxígeno 2550-2700 900-1400Acetileno Aire 2100-2400 158-266Acetileno Oxígeno 3050-3150 1100-2480Acetileno Óxido

nitroso2600-2800 285


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CARACTERÍSTICAS Y EQUIPOS DISPONIBLES

Características más importantes.

ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN

Aplicaciones principales: Análisis cuantitativo de precisión para un metal dado.

Fenómeno atómico: Absorción de la línea atómica característica

Ventajas en el análisis cualitativo: No es aplicable

Ventajas en el análisis cuantitativo: Análisis rápido y fiable de un elemento dado.

En algunos casos alta sensibilidadMuestra promedio deseable:100 mg

Limitaciones del método: Los metales se analizan individualmente no simultáneamente. Por lo general no es aplicable a no metales

Limitaciones para la muestra: La mayoría de muestras orgánicas líquidas y sólidas requieren de digestión antes del análisis

Perkin-Elmer modelo 2100 que tiene la posibilidad de trabajar bajo las modalidades de: Llama (aire/acetileno y nitroso/acetileno).Horno de Grafito mod. HGA-700 con un inyector automático de muestras modelo AS-70. Generador de Hidruros modelo MHS-10.


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ATOMIZACIÓN DE LA MUESTRA.El proceso por el cual la muestra se convierte en un vapor atómico se denomina atomización. La precisión y exactitud de los métodos atómicos dependen en gran medida de la etapa de atomización. En la primera columna de la tabla 1 se enumeran diversos métodos de atomización:

Tabla 1: Procesos que tienen lugar durante la atomización

En general los atomizadores son de dos tipos:- Atomizadores continuos:La muestra se introduce en el atomizador a una velocidad constante y la señal espectral es constante con el tiempo. Los procesos que se distinguen durante la atomización son los siguientes:

Nebulización: la solución de la muestra se convierte en una niebla de pequeñas gotas finamente dividas mediante un chorro de gas comprimido. A continuación, el flujo de gas transporta la muestra a una región calentada donde tiene lugar la atomización.


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Atomización. Se trata de un conjunto complejo de los siguientes procesos: La desolvatación, en la que el disolvente se evapora para producir un aerosol molecular sólido finamente dividido. La disociación de las moléculas conduce luego a la formación de un gas atómico. A su vez, los átomos pueden disociarse en iones y electrones. Moléculas, átomos e iones pueden excitarse en el medio calorífico, produciéndose así espectros de emisión moleculares y dos tipos de espectros de emisión atómicos.

Atomizadores discretos:Una cantidad medida de la muestra se introduce como un bolo de líquido o de sólido. La señal espectral en este caso alcanza un valor máximo y luego disminuye a cero.

La desolvatación se lleva a cabo al aumentar la temperatura hasta el valor en el que tiene lugar la evaporación rápida del disolvente. A continuación, la temperatura del aparato se aumenta drásticamente de tal forma que las otras etapas de la atomización se producen en un breve período de tiempo.

En estas circunstancias la señal espectral adquiere la forma de un pico bien definido.

Tipos y fuentes de espectros atómicosCuando una muestra se atomiza, una importante fracción de los constituyentesmetálicos se transforman en átomos gaseosos. Según la temperatura del atomizador, una cierta fracción de esos átomos se ionizan, originando así una mezcla gaseosa de átomos e iones elementales.

Fuentes de espectros atómico. Diagrama de niveles de energía.Los diagramas de energía de los electrones externos de un elemento proporcionan un método adecuado para la descripción de los procesos en los que se basan los diversos tipos de espectroscopia atómica. En la figura 7.1 se presentan los diagramas del sodio (izquierda) y del ion magnesio con una sola carga (derecha

Espectros de absorción atómicaEn el medio gaseoso a elevada temperatura, los átomos de sodio son capaces de absorber radiación de las longitudes de onda características de las transiciones electrónicas del estado 3s a estados excitados más elevados. De este modo, un espectro de absorción atómico característico consta predominantemente de línea de resonancia, que son el resultado de transiciones del estado fundamental a nivele superiores.

ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA CON LLAMA Y ELECTROTÉRMICA

Instrumentos para la espectroscopia de absorción atómica


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En esencia el equipo de absorción atómica consta de tres partes: una fuente de radiación, un medio para la obtención de átomos libres y un sistema para medir el grado de absorción de la radiación.

La fuente de radiación característica debe poseer tres propiedades fundamentales:

Monocromaticidad: la línea de resonancia se debe poder seleccionar con toda precisión exactamente a la longitud de onda del elemento a determinar.

Intensidad: deber ser lo suficientemente intensa a la longitud de onda de interés.

Estabilidad: suficiente como para poder realizar las medidas sin fluctuaciones considerables.

Actualmente hay varias fuentes de radiación utilizables: las de emisión continua, que abarcan el espectro desde el ultravioleta lejano hasta el visible y las fuentes de emisión discontinua, que emiten únicamente a longitudes de onda muy concretas.

En la figura se muestra una tipo de fuente de radiación discontinua es decir, una lámpara de descarga sin electrodos o EDL.


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Las fuentes de emisión continua son muy buenas, pero necesitan un monocromador de un elevado poder de resolución cuyo precio es muy alto. Por esta razón son más utilizadas las fuentes de emisión discontinua, entre las que se pueden distinguir las lámparas de cátodo hueco y las lámparas de descarga sin electrodos. Tanto unas como otras requieren un período de calentamiento antes de comenzar las mediciones. Sin embargo, se debe destacar que las lámparas de descarga sin electrodos tienen un elevado precio y requieren un elevado tiempo de calentamiento, pero presentan la ventaja de alta intensidad de emisión frente a las lámparas de cátodo hueco.

Atomizadores con llama

Su función es convertir los átomos combinados de la muestra en átomos en estado fundamental, para ello es necesario suministrar a las muestras una cantidad de energía suficiente para disociar las moléculas, romper sus enlaces y llevar los átomos al estado fundamental. En la figura se representan las etapas por las que pasa la muestra hasta obtener átomos en estado fundamental.

Los componentes necesarios para obtener los átomos en estado fundamental son:


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Nebulizador: cuya misión en convertir la muestra aspirada en una nube de tamaño de gota muy pequeño.

Cámara de premezcla: donde penetra la muestra una vez se ha nebulizado. En ella se separan las pequeñas gotitas que forman la niebla mezclándose la muestra nebulizada con el oxidante y el combustible íntimamente.

Mechero: Se sitúa sobre la cámara de premezcla, y por él sale la llama con temperatura suficiente para poder comunicar a la muestra la energía suficiente para llevar los átomos a su estado fundamental.

La llama es el medio de aporte de energía a la muestra. Entre las llamas se diferencia entre la de aire-acetileno y la de óxido nitroso-acetileno. Como puede observarse en la figura, en la llama se pueden distinguir tres zonas:

La zona interna: es la más próxima al mechero, de color azul y con temperatura relativamente baja.

La zona de reacción: donde se produce la atomización. La zona externa: Es la parte más fría de la llama.

MonocromadoresTienen como función seleccionar la línea de absorción, separándola de las otras líneas de emisión emitidas por el cátodo hueco. Los aparatos comerciales suelen venir equipados con monocromadores del tipo de prima o red de difracción.

DetectoresMiden la intensidad de la radiación antes y después de la absorción por la muestra. A partir de los valores obtenidos se podrá calcular la radiación absorbida. En los aparatos comerciales se emplean tubos fotomultiplicadores.


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ModulaciónLa llama emite energía continuamente a longitudes de onda no deseadas, produciendo interferencia y una gran inestabilidad en las lecturas. Los detectores que se utilizan son sensibles a determinadas frecuencias, ignorando las señales continuas ocasionadas por la llama. Por ello, se modula el sistema de alimentación de las lámparas a la misma frecuencia que el tubo fotomultiplicador.

Sistema ópticoSu función es conducir las radiaciones emitidas por la lámpara a través del sistema de obtención de átomos en estado fundamental y el monocromador hasta llegar al detector. El sistema óptico está formado por:

Espejos y lentes, que focalizan sobre la llama la mayor cantidad de energía emitida por la lámpara y la sitúan a la entrada del monocromador.

Láminas planoparalelas, que se utilizan para aislar los demás elementos del exterior.

Rendijas que, como se ve en la figur, se sitúan una a la entrada para obtener un haz paralelo y estrecho procedente de la lámpara y otra a la salida para seleccionar la longitud de onda adecuada eliminando el resto de las emisiones.

De acuerdo con el sistema óptico, los aparatos de absorción atómica pueden ser de doble haz y de haz simple. En los aparatos de doble haz parte de la radiación pasa a través de la muestra y otra parte va directamente al detector. Estos equipos presentan la ventaja de que las variaciones de la intensidad de la fuente de radiación son compensadas automáticamente. Sin embargo estos aparatos son más caros que los de haz simple.


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Técnicas analíticas de espectroscopia de absorción atómica.InterferenciasSe llaman interferencias a la influencia que ejerce uno o más elementos presentes en la muestra sobre el elemento que se pretende analizar. La clasificación de los distintos tipos de interferencias se muestra a continuación:

Interferencias físicas: Efectos causados por las propiedades físicas de la muestra en disolución.

Interferencias espectrales: Producida por radiaciones que alcanzan al detector a una longitud de onda muy próxima del elemento que se investiga.

Interferencias químicas: Influencia que ejercen unos elementos sobre otros por formar, entre ambos, compuestos estables.

Interferencia por efecto de matriz: Debidas a la influencia que tiene el entorno que rodea a los átomos en estado fundamental que se pretende analizar.

Interferencias por absorción inespecíficas: Se presenta un aumento de la señal originado por la dispersión de las radiaciones de la lámpara.

Interferencias por ionización: Debida a que parte de los átomos pasan al estado excitado. Para evitar al máximo estas interferencias habrá que optimizar el equipo eligiendo las condiciones más adecuadas para cada elemento.

Para el análisis de una muestra, lo primero que habrá que hacer será poner las condiciones específicas del elemento que vamos a analizar. Estas condiciones vienen especificadas por el fabricante.

Una vez elegidas las condiciones de trabajo para el elemento en cuestión habrá que calibrar el aparato. Parta ello se pueden seguir dos procedimientos, la realización de una curva de calibrado o bien el método de adición.

Curva de calibrado: Se utilizan soluciones patrones, que contienen el elemento a determinar de concentraciones conocidas. Se representan la absorbancia de cada solución patrón frente a la concentración. Se procura trabajar en el intervalo lineal de la curva. Una vez obtenida la curva patrón, se atomiza la muestra problema y se mide la absorción de la misma, utilizando idénticas condiciones a las usadas cuando se preparó la curva patrón. De la medida de la absorbancia del problema se puede determinar su concentración a partir de la curva de calibrado por extrapolación.

Método de adición. Este método se emplea cuando existen interferencias. El método consiste en añadir un volumen conocido de la muestra problema a cuatro matraces aforados. Al primer matraz no se le añade nada. Al segundo se le añade por ejemplo 1ppm. Al tercer matraz se le añade un volumen doble del mismo patrón, de forma que contenga una concentración añadida de 2ppm. Y al cuarto matraz se le añade 3ppm.


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Una vez hecho esto, se procede a realizar las medidas de absorbancia de cada matraz. El primer matraz dará una lectura, el segundo matraz dará la misma lectura que el anterior más la señal propia de 1ppm. Extrapolando sobre el eje negativo de las X se encuentra el valor de la concentración de la muestra desconocida. Para que este método sea válido se debe obtener una curva de calibrado perfectamente recta.

Ventajas y desventajas.

a) Ventajas Puede analizar hasta 82 elementos de forma directa. Sus límites de detección son inferiores a la ppm. Tiene una precisión del orden del 1% del coeficiente de variación. La preparación de la muestra suele ser sencilla.


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Tiene relativamente pocas interferencias. Su manejo es sencillo. El precio es razonable. Existe abundante bibliografía.

b) Desventajas Sólo pueden analizarse las muestras cuando están en disolución Tienen diferentes tipos de interferencias. Solo pueden analizar elementos de uno en uno. No se pueden analizar todos los elementos del Sistema Periódico. Por ser una técnica de absorción, sus curvas de calibrado sólo son

lineales en un corto rango de concentración

Aplicaciones de espectroscopia de absorción atómica.

La espectroscopia de absorción atómica se ha usado para analizar trazas de muestras geológicas, biológicas, metalúrgicas, vítreas, cementos, aceites para maquinaria, sedimentos marinos, farmacéuticos y atmosféricos.

Las muestras líquidas generalmente presentan pocos problemas de pretratamiento; entonces todas las muestras sólidas son primero disueltas. Las muestras gaseosas son casi siempre pretratadas extrayendo el analito por burbujeo del gas en una solución y analizando entonces esa solución, o absorbiendo los analitos en una superficie sólida y poniéndolo entonces en solución por lixiviación con los reactivos apropiados. El muestreo directo de sólidos puede efectuarse con un horno electrotérmico.

Existen varios tipos de muestras acuosas que se estudiarán brevemente:

Aguas naturales: Son las aguas que se encuentran en la naturaleza (aguas potables, de ríos y lagos, de mar, las aguas subterráneas y las mineromedicinales). En este grupo se analizan con facilidad los elementos mayoritarios. En el caso del. Espectroscopia de emision y absorción atómica agua de mar, para la determinación de los elementos minoritarios será necesaria la extracción y utilización de la cámara de grafito.

Aguas residuales: Se trata de los residuos acuosos vertidos por las distintas fábricas, ciudades y poblaciones. La preparación de la muestra suele reducirse a una simple filtración o centrifugación.

Aguas ultrapuras: Son aquellas cuyo grado de pureza es muy elevado. Los niveles de concentración son tan bajos que prácticamente se necesita la utilización de la cámara de grafito.

En el análisis de las trazas el analista debe estar muy alerta a posibles fuentes de contaminación de la muestra tales como los recipientes de almacenamiento, impurezas en los reactivos y solventes utilizados en el pretratamiento. Una


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atención especial debe darse a minimizar la contaminación por el polvo del lugar de trabajo, por el roce involuntario con la piel o la ropa del analista y por el material de vidrio del laboratorio.

3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

DETERMINACIÓN MAGNESIO EN UN AGUA NATURAL MEDIANTE ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA

Reactivos y disoluciones necesarias

Disolución de 200 ppm de magnesio, preparada disolviendo con precaución 0.2 g de cinta de magnesio en el mínimo volumen de HCl(1+1) y diluyendo finalmente a 1 l con HCl al 1%(v/v).

Disolución de lantano: Disolver 50 g de nitrato de lantano (La(NO3)3.6H2O)

en agua y enrasar a 1 l con agua desionizada.

Es conveniente el empleo de agua calidad para preparar todas las disoluciones.

Material e instrumentación necesarios

Espectrofotómetro de absorción Atómica Perkin –Elmer mod. Analyst 100

Lámparas de cátodo hueco de Mg.

Matraces aforados de 50 ml o 100 ml.

Condiciones de trabajo del espectrofotómetro

Elemento Llama Intensidad lámp. (nm) Rendija (nm)Mg aire/acetil. 15 mA 285.2 0.7

Flujo de gases: Aire(4.5), Acetileno(2.0) Tiempo de integración: 2 segundos


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Procedimiento operatorio

Determinación de Mg

- En matraces de 50 ml y a partir de una disolución de 10 ppm de Mg preparar varias disoluciones patrón de este metal, entre 0.1 y 0.5 ppm, de igual forma que con el calcio. Preparar así mismo un blanco.

- En un matraz de 50ml pipetear 1 ml de agua de grifo, añadir la disolución de La3+, el HCl correspondiente y a continuación enrasar con agua milli-Q. Preparar tres réplicas.

- Después de colocar la lámpara de Mg en el espectrofotómetro y una vez establecidas las condiciones óptimas medir las absorbancias de los patrones y de la muestra problema, después de ajustar el cero de absorbancia con agua milli-Q.

Mg 10 ppm(ml)

La 5%(p/v)(ml)

HCl 3M(ml)

[Mg]final

ppmA

0(blanco) 2.5 20.5 2.5 21’0 2.5 21’5 2.5 22’0 2.5 22’5 2.5 2Réplica 1 2.5 2Réplica 2 2.5 2Réplica 3 2.5 2

Determinación de los Límites de Detección y Cuantificación

Preparar seis réplicas del blanco analítico en matraces de 50 ml y medir sus absorbancias tanto con la lámpara de Ca como con la de Mg.

La 5%(p/v)(ml)

HCl 3M(ml) A

(Ca)

A(Mg)

2.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 2

Cálculos


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Representar las absorbancias obtenidas frente a las concentraciones de Mg.

Ajustar sendas rectas a los puntos experimentales y a partir de las mismas calcular el contenido de Ca y Mg en la muestra de agua.

Determinar los límites de detección (LD) y y cuantificación (LQ) tanto para el Ca como para el Mg, a partir del analisis de las réplicas del blanco.

Rectas de calibrado

Calibración del Equipo de Absorción Atómica

NOTA: Las siguientes instrucciones se basan en un equipo de AA Perkin-Elmer 2280. Otros equipos operarán de forma similar. El equipo deberá encenderse al menos 30 min. antes de usarse.

Seleccione la lámpara de Cu e insértela en su lugar. Asegúrese que el agua de enfriamiento circule. Los botones del equipo deben quedar de la siguiente manera: Señal: Lámpara 1, Ganancia: Completamente en el sentido de las manecillas del reloj, Lámpara 1: Completamente en el sentido de las manecillas del reloj. Gire el botón de la Lámpara 1 en el sentido de las manecillas del reloj hasta que Lámpara/Energía esté en 15. Ponga el Slit Width en 0.7 nm. Gire el botón Señal a la posición Abs. Setting.

Seleccione la Longitud de Onda.. Para Mg2+, la longitud de onda debe ser 285 nm.

Gire el botón de la Ganancia en el sentido de las manecillas del reloj hasta que Lámpara/Energía esté en 75. Ajuste la lectura Lámpara/Energía al máximo usando el botón de Longitud de Onda y los controles horizontal y vertical en la lámpara. Regrese la lectura de Lámpara/Energía a 75 después de cada ajuste, usando la manecilla de Ganancia.

Encienda el ventilador, y prenda la flama por (a) encendiendo la bomba de aire, (b) estableciendo la presión del tanque de acetileno a 12 psi, (c) girando el botón en el equipo a aire (40 en el medidor), y (d) girando el switch de acetileno a la posición arriba, y presionando el botón de encendido.

Aspire agua, luego ponga en cero el equipo presionando el botón AZ. Aspire la solución de Mg2+ a 5 ppm. La absorbancia de este estándar debe tener un valor de entre 0.18 y 0.24. Si se obtiene la lectura deseada con Cu2+, apague la flama cerrando el switch de acetileno, cerrando la válvula de aire en el equipo, y apagando el equipo.

Reemplace la lámpara de Cu con una lámpara de Mg, y repita los pasos previos para ajustar la lámpara y prender la flama.


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PASOS A SEGUIR:

Comenzando con la solución más diluida, obtenga la lectura de absorción (abs) para cada una de las soluciones de calibración de Mg2+, recordando establecer la longitud de onda en 285 nm .Aspire agua destilada entre cada medición de Ca2+. Luego registre la absorción de la solución de Ca2+ desconocida.

Gire la manecilla de “abs” a “conc”. Seleccione dos de las soluciones conocidas (preferentemente una concentración alta y otra baja). Recuerde aspirar agua destilada entre cada solución. Mientras aspira la dilución más baja teclee la concentración de la solución conocida. Por ejemplo, ponga 2.0 y presione “SI” dos veces. Cambie de “conc” to “abs” y registre la absorbencia. Repita el procedimiento por tantos estándares como lo permita el equipo.

Presione 5.0 (s) y el botón “t”. Aspire la muestra desconocida y presione “lectura”. Ahora se puede leer la concentración de la desconocida directamente. Registre este valor.

NOTA: Si el instrumento no permite la lectura directa de concentraciones desconocidas, haga una gráfica de concentración (eje x) versus absorbencia (eje y) para las soluciones conocidas. Ajuste los puntos con la mejor línea recta. La concentración de la desconocida se puede obtener leyendo del eje de la absorbencia hasta que se alcance la línea y tomar la lectura del valor de la concentración.

Para apagar el instrumento, cierre el tanque de acetileno, y luego el aire. Apague el compresor y la fuente de poder.


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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL II

DETERMINACION DE MAGNESIO TOTAL

Método de Espectrofotometría de Absorción Atómica por Llama

1. OBJETIVO:Esta normativa técnica se usa para determinar magnesio en aguas y efluentes industriales en el rango de 0,02 a 1,0 mg/L*, es posible determinar mayores o menores concentraciones por dilución o concentración de la muestra respectivamente.

NOTA: Los extremos del rango de concentraciones pueden variar según el equipo utilizado.

2. REFERENCIAS:

2.1. Norma técnica Nº IIB01: Determinación del límite de detección y de cuantificación en Espectrofotometría de Absorción Atómica.

3. PRINCIPIO:La muestra es digerida para reducir la interferencia por materia orgánica y convertir todo el metal a una forma libre determinable por Espectrofotometría de Absorción Atómica ( EAA ) a 285,2 nm.El contenido de magnesio se determina mediante una curva de calibración.Para muestras de agua con bajo contenido de sólidos en suspensión con una turbidez menor a 1 NTU no es necesario realizar la digestión

4. INTERFERENCIAS:La sensibilidad del magnesio se ve disminuída por la presencia de elementos que puedan formar oxisales estables como fósforo, aluminio. Para disminuir este efecto se agrega solución de lantano al 0,5%.


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5. MUESTREO Y PRESERVACION:Recolectar en frasco de polietileno de alta densidad de 1L de capacidad de cierre hermético. Ajustar a pH<2 con ácido nítrico (6.1). Analizar antes de 6 meses

6. EQUIPOS Y MATERIALES:

6.1. Espectrofotómetro de absorción atómica con llama.6.2. Plancha calefactora.6.3. Balanza analítica de precisión 10 mg.6.4. Pipetas aforadas de 5 - 100 mL.6.5. Erlenmeyers de 100 - 125 mL.6.6. Papel de filtro libre de ceniza.6.7. Matraces aforados de 25 - 100 mL.

NOTA: Todo el material de vidrio utilizado deberá lavarse con detergente y agua y enjuagarse por inmersión en una solución de HNO3 al 5% v/v durante toda la noche, o un enjuague único con una solución de HNO3 al 20% v/v. Luego se enjuagan tres veces con agua destilada.

7. REACTIVOS:

7.1. Acido nítrico ( HNO3) 65 %, d= 1,40 g/mL reactivo A.C.S.

7.2. Acido clorhídrico (HCl) 37 %, reactivo A.C.S.

7.3. Solución estándar de magnesio de 1000 mg/L:

Agregar a 1,6580 g de óxido de magnesio (MgO estándar primario, reactivo A.C.S.) agua destilada para humedecer, agregar la mínima mínima cantidad de HNO3 para disolver el óxido. Diluir, en matraz aforado, a 1L con agua destilada.

Almacenar en frasco de plástico. Es estable por 1 año.

Pueden usarse soluciones estándar para Absorción Atómica comerciales.

7.4. Solución de óxido de lantano 50000 mg/L (La2O3):

Disolver 58,65 g de La2O3 en 250 mL de HCl. Agregar el ácido lentamente hasta disolución del material y diluir a 1000 mL con agua.

7.5. Agua destilada.

8. PROCEDIMIENTO:

8.1. Digestión de la muestra:


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a) Homogeneizar la muestra. Si se dispone de una estimación del contenido total de magnesio en la muestra realizar una toma con pipeta aforada tal que la solución final esté en el rango de medida. La toma mínima a realizar será de 5,00 mL, en el caso de muestras muy concentradas diluirlas luego de la digestión. En el caso de estimar un contenido de magnesio menor a 0,02 mg/L, y de ser necesario, concentrar la muestra durante la digestión.

Transferir la toma a un Erlenmeyer de 100 - 125 mL.

Paralelamente se realiza un blanco de digestión sustituyendo la muestra por agua destilada.

NOTA: Si las características físicas de la muestra son tales que no se puede realizar una toma representativa de la misma con pipeta aforada, se realiza una toma en peso.

b) Agregar 5 mL de HNO3. Calentar en una plancha calefactora tal que se obtenga una ebullición leve, concentrar al menor volumen tal que no ocurra precipitación. Si es necesario agregar más ácido y seguir calentando hasta obtener una solución clara. No permitir que la solución se seque durante el calentamiento.

Puede quedar un pequeño precipitado no soluble en agua que es luego filtrado.

En caso de que la digestión con HNO3 no sea suficiente, usar mezcla de ácidos (clorhídrico, NO sulfúrico). En este caso la medida se realizará por adiciones estándar.

c) Lavar el Erlenmeyer con agua, si es necesario filtrar con papel de filtro lavando abundantemente el precipitado, y recoger el filtrado en un matraz aforado.

Dejar enfriar a temperatura ambiente y llevar a volumen con agua destilada, homogeneizar.

8.2. Curva de calibración:

Preparar soluciones estándar de 0,02, 0,05, 0,1, 0,25, 0,5 y 1,0 mg/L de magnesio a partir de la solución 7.3, con el agregado de HNO3 tal que su concen - tración final sea del 1%. Agregar también solución de óxido de lantano 5% (7.4) tal que su concentración final sea del 0,5%.

8.3. Determinación directa

a) Parámetros instrumentales:


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Lámpara de cátodo hueco de magnesio Longitud de onda: 285,2 nm Combustible: acetileno Oxidante: aire Tipo de llama: oxidante

b) Realizar la curva de calibración con los estándares de 0,02 a 1,0 mg/L.

c) Medir las muestras y blancos.

Determinación por adiciones estándar

a) Parámetros instrumentales:

Lámpara de cátodo hueco de magnesio Longitud de onda: 285,2 nm Combustible: acetileno Oxidante: aire Tipo de llama: oxidante

b) Realizar una medida aproximada del contenido de magnesio en la muestra (x).

c) Tomar 4 alícuotas iguales de la muestra con pipeta aforada en matraces aforados: A, B, C y D. Agregar a cada una solución de óxido de lantano tal que su concentración final sea del 0,5%. En el matraz A aforar con agua destilada. Realizar en los 3 matraces restantes adiciones de solución estándar de magnesio tal que la concentración en el matraz B sea el doble que la concentración en A; en el matraz C el triple y en el D cuatro veces la concentración de A. Tener en cuenta que la suma del contenido de magnesio de la muestra más la adición no supere los 1,0 mg/L.

9. CALCULOS Y EXPRESION DE LOS RESULTADOS

9.1. Se determina los límites de cuantificación (LC) y detección (LDM) con estándares de 0,005 y 0,01 mg/L. Ver Norma técnica BII01.

9.2. Se determina la concentración de magnesio en la digestión de la muestra y blanco (CM y CB) o en una dilución de los mismos a partir de la curva de calibración obtenida en 8.1, o a partir de la curva de adición obtenida en 8.2.


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9.3. Si CM es menor a LDM informar: No detectable, Límite de detección = LDM * FC, expresado en mg/L.

Donde FC es el factor de concentración de la muestra, obtenido según:FC = V / T

Donde:

V = volumen del matraz aforado usado para recoger el filtrado de digestión en mL.T = toma de la muestra en mL.

9.4. Si CM es mayor a LDM pero menor a LC informar:

Se detecta, Mg (mg/L) < LC * FC.Donde FC es el factor de concentración de la muestra, obtenido como en 9.3.9.5 Si CM es mayor a LC informar el valor obtenido según:Mg (mg/L) = ( CM * FDM - CB * FDB ) * FC

Donde:

CM = concentración de Mg en la digestión de la muestra en mg/LFDM = factor de dilución de la muestraC B = concentración de Mg en la digestión del blanco en mg/LFDB = factor de dilución del blanco.FC = factor de concentración de la muestra, obtenido como en 8.3


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4. CONCLUSIONES

La determinación de magnesio se puede llevar a cabo mediante espectrofotometría de absorción atómica (AAS) empleando una llama de aire/acetileno. La presencia de fosfatos, Al, Si y Ti en el agua constituye una interferencia química, pues la formación en la llama de compuestos refractarios como oxisales estables, fosfato magnésico, impide la atomización del magnesio, dando lugar a un descenso en la señal. Para evitar este problema se añade a las muestras que se van a medir una disolución de lantano, el cual reacciona con el fosfato dejando libre al magnesio.

Limitaciones del método: Los metales se analizan individualmente no simultáneamente. Por lo general no es aplicable a no metales

Limitaciones para la muestra: La mayoría de muestras orgánicas líquidas y sólidas requieren de digestión antes del análisis

La espectroscopia de absorción atómica se ha usado para analizar trazas de muestras geológicas, biológicas, metalúrgicas, vítreas, cementos, aceites para maquinaria, sedimentos marinos, farmacéuticos y atmosféricos.

Las muestras líquidas generalmente presentan pocos problemas de pretratamiento; entonces todas las muestras sólidas son primero disueltas. Las muestras gaseosas son casi siempre pretratadas extrayendo el analito por


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burbujeo del gas en una solución y analizando entonces esa solución, o absorbiendo los analitos en una superficie sólida y poniéndolo entonces en solución por lixiviación con los reactivos apropiados. El muestreo directo de sólidos puede efectuarse con un horno electrotérmico

5. RECOMENDACIONES

Las siguientes instrucciones se basan en un equipo de AA Perkin-Elmer 2280. Otros equipos operarán de forma similar. El equipo deberá encenderse al menos 30 min. antes de usarse.

Si el instrumento no permite la lectura directa de concentraciones desconocidas, haga una gráfica de concentración (eje x) versus absorbencia (eje y) para las soluciones conocidas. Ajuste los puntos con la mejor línea recta. La concentración de la desconocida se puede obtener leyendo del eje de la absorbencia hasta que se alcance la línea y tomar la lectura del valor de la concentración.

Los extremos del rango de concentraciones pueden variar según el equipo utilizado

Todo el material de vidrio utilizado deberá lavarse con detergente y agua y enjuagarse por inmersión en una solución de HNO3 al 5% v/v durante toda la noche, o un enjuague único con una solución de HNO3 al 20% v/v. Luego se enjuagan tres veces con agua destilada.


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Si las características físicas de la muestra son tales que no se puede realizar una toma representativa de la misma con pipeta aforada, se realiza una toma en peso.

6. BIBLIOGRAFÍA

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1. AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 18th Edition. Washington, APHA, 1992. pp 3.9. 3.12

2. http://www.qi.fcen.uba.ar/materias/ai/teoricos/absorcionatomica.pdf

3. http://www.infomediarios.com/2008/04/13/docentes-de-la-unmsm-y- editores-se-unen-en-cruzada-por-la-lectura/

4. http://www.qi.fcen.uba.ar/materias/ai/teoricos/absorcionatomica.pdf

5. http://imasd.fcien.edu.uy/difusion/educamb/docs/pdfs/ manual_dinama.pdf


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6. http://docencia.izt.uam.mx/sgpe/files/users/uami/jpn/Q._Inorganica/ LABORATORIO/4_Analisis_por_Absorcion_Atomica_de_Calcio_y_Magnesio.pdf


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ANÁLISIS DE MAGNESIO POR ABSORCIÓN ATÓMICA