¿Cuál es la diferencia entre la absorción atómica y la espectroscopía de emisión atómica?

Diferencias fundamentales

La absorción atómica es donde ciertas longitudes de onda de la radiación electromagnética son absorbidas por los átomos. La emisión es donde los átomos emiten ciertas longitudes de onda.

La absorción se produce al suministrar radiación y la emisión tiene lugar incluso en ausencia de una fuente de radiación.

Al absorber, los electrones en un átomo se excitan a un nivel de energía más alto. Por emisión, los electrones excitados están volviendo a un nivel inferior.

AES

Un método de análisis químico que utiliza la intensidad de la luz emitida por una llama, plasma, arco o chispa a una longitud de onda particular para determinar la cantidad de un elemento en una muestra. La longitud de onda de la línea espectral atómica da la identidad del elemento, mientras que la intensidad de la luz emitida es proporcional al número de átomos del elemento.

Una muestra de un material (analito) se introduce en la llama como gas, solución pulverizada, o se inserta directamente en la llama mediante el uso de un pequeño bucle de alambre, generalmente platino. El calor de la llama evapora el solvente y rompe los enlaces químicos para crear átomos libres. La energía térmica también excita los átomos en estados electrónicos excitados que posteriormente emiten luz cuando regresan al estado electrónico fundamental. Cada elemento emite luz a una longitud de onda característica, que se dispersa por una rejilla o prisma y se detecta en el espectrómetro.

AAS

Es un procedimiento espectroanalítico para la determinación cuantitativa de elementos químicos utilizando la absorción de radiación óptica por átomos libres en estado gaseoso.

En química analítica, la técnica se utiliza para determinar la concentración de un elemento particular (el analito) en una muestra a analizar. AAS se puede utilizar para determinar más de 70 elementos diferentes en solución o directamente en muestras sólidas utilizadas en investigación de farmacología, biofísica y toxicología.

La espectrometría de absorción atómica tiene muchos usos en diferentes áreas de la química, como el análisis clínico de metales en fluidos biológicos y tejidos como sangre completa, plasma, orina, saliva, tejido cerebral, hígado, tejido muscular, semen, en algunos procesos de fabricación farmacéutica, minuto cantidades de un catalizador que permanecen en el producto farmacológico final y analizan el agua en busca de su contenido metálico.

     

Advertising Here

Entonces, la respuesta basada en la teoría sería la misma que la dada en ¿Cuál es la diferencia entre un espectro de emisión atómica y un espectro de absorción atómica?
En cambio, puedo dar una diferencia práctica, que implica la instrumentación. El horno de grafito AA (no tengo ninguna experiencia directa con Flame AA) muestra un análisis muy sensible (piense .1ppb) de algunos metales (piense 3-6) a la vez con una probabilidad bastante baja de interferencia de otros elementos. Para cada elemento, tendrá que tener una lámpara que brille en una banda muy delgada, por lo que para el análisis ambiental de rutina, tendrá al menos 10 lámparas más copias de seguridad que podrá cambiar según lo que necesite ejecutar.
ICP-AES, por otro lado, sacrifica parte de la sensibilidad (espere límites de detección del orden de 1-10ppb), a favor de escanear un espectro de emisión completo de forma secuencial o (más a menudo ahora) casi simultáneamente. Debe lidiar con las comprobaciones de interferencia (10 ppm de aluminio puede dar un falso impacto de 10 ppb de arsénico en una longitud de onda, mientras que 50 ppm de Ca podría hacer lo mismo en una longitud de onda diferente), pero puede ejecutar todos los elementos de interés a la vez.

Como ejemplo, en un día determinado la semana pasada, mi compañero de trabajo en GFAA podría haber realizado un lote de 10-20 muestras cada una para selenio, cobre y quizás otros dos elementos (en un día, la ejecución de selenio realmente sobrecalentó el sistema y terminó el día temprano), mientras que pude analizar al menos 80 muestras en ICP, algunas para rastrear arsénico, algunas para Ca del orden de 100 ppm, etc., con 30 longitudes de onda que controlaban 26 elementos. Mientras tanto, he estado trabajando para validar un ICP-AES más nuevo, donde estoy mirando 32 elementos usando, por ahora, 72 longitudes de onda, además de que guarda todo el espectro uv-vis en caso de que quiera verificar una longitud de onda diferente a dentro de una semana (resolviendo el antiguo problema de “Escribí Mg pero realmente quería Mn; ¿puedes obtener esos datos de mi muestra de un mes?”).

Espero que eso les dé alguna perspectiva.

Son prácticamente opuestos.

AAS prueba cuando un haz de radiación electromagnética pasa a través de una sustancia, qué radiación se absorbe realmente porque tiene la longitud de onda “correcta”.

Mientras tanto, AES prueba qué radiación se emite cuando los átomos se relajan.

Espectroscopía de absorción atómica (AA):

La espectroscopía de absorción atómica (AA) utiliza la absorción de luz para medir la concentración de átomos en fase gaseosa. Como las muestras suelen ser líquidas o sólidas, los átomos o iones analitos deben vaporizarse en una llama o en un horno de grafito. Los átomos absorben la luz ultravioleta o visible y hacen transiciones a niveles de energía electrónica más altos. La concentración de analito se determina a partir de la cantidad de absorción. La aplicación de la ley de Beer-Lambert directamente en la espectroscopía AA es difícil debido a las variaciones en la eficiencia de atomización de la matriz de muestra y la falta de uniformidad de concentración y longitud de la trayectoria de los átomos de analito (en el horno de grafito AA). Las mediciones de concentración generalmente se determinan a partir de una curva de trabajo después de calibrar el instrumento con estándares de concentración conocida.

Espectroscopía de emisión atómica:

La espectroscopía de emisión atómica (AES u OES [espectroscopía de emisión óptica]) utiliza la medición cuantitativa de la emisión óptica de los átomos excitados para determinar la concentración de analito. Los átomos analitos en solución son aspirados a la región de excitación donde son desolados, vaporizados y atomizados por una llama, descarga o plasma. Estas fuentes de atomización a alta temperatura proporcionan suficiente energía para promover los átomos en niveles de alta energía. Los átomos se descomponen a niveles más bajos al emitir luz. Dado que las transiciones se encuentran entre distintos niveles de energía atómica, las líneas de emisión en los espectros son estrechas. Los espectros de las muestras que contienen muchos elementos pueden estar muy congestionados, y la separación espectral de las transiciones atómicas cercanas requiere un espectrómetro de alta resolución. Como todos los átomos en una muestra se excitan simultáneamente, se pueden detectar simultáneamente usando un policromador con múltiples detectores. Esta capacidad de medir simultáneamente múltiples elementos es una gran ventaja de AES en comparación con la espectroscopía de absorción atómica (AA).