Influencia de la geometría del cabezal del quemador en las características de la llama en el análisis AAS

La llama del espectrómetro de absorción atómica es similar a la celda de absorción de un espectrómetro óptico. Los átomos en estado fundamental sirven como especies absorbentes de luz. La señal de absorción depende de la longitud de la llama y del número de átomos en estado fundamental absorbentes en el camino de la luz. El papel de AAS Burner se discutió brevemente en el artículo anterior Espectroscopia de absorción atómica de llama.

Consideraciones importantes al elegir el diseño del cabezal del quemador

La selección del diseño del cabezal del quemador para la espectroscopia de absorción atómica se basa en los requisitos del análisis. Antes de entrar en los parámetros de selección, debe familiarizarse con el premezclado de la muestra antes de que ingrese al cabezal del quemador.

La muestra se mezcla previamente con oxidante y gas combustible en la proporción requerida en la cámara de mezcla antes de llegar al quemador para la espectroscopia de absorción atómica. Se introduce en la cámara de pulverización a través de un nebulizador que produce una muestra fina de aerosol. Las partículas más grandes se llevan a la eliminación de desechos y solo las gotas muy finas pueden llegar a la llama.

La longitud del camino de la llama comúnmente utilizada es de 10 cm en comparación con la longitud del camino de 1 cm de la celda absorbente UV-VIS. Se necesita una longitud de ruta más larga porque solo una pequeña fracción (< 5 %) de la muestra entra en la llama y el tiempo de residencia también es corto \ ((10^-^3 seg)\). Una trayectoria más larga aumenta el tiempo de residencia de los átomos en la llama y maximiza la fuerza de la señal de absorción.

La cabeza del quemador de la espectroscopia de absorción atómica debe estar hecha de un material inerte como el titanio que pueda soportar las temperaturas de operación de las llamas y también el ataque de los ácidos corrosivos.

Los metales alcalinos y alcalinotérreos como Na,K,Li,Ca,Ba y algunos metales de transición se pueden analizar utilizando llamas de aire-acetileno, mientras que los elementos refractarios como Al,Ti.Si, Zr, etc., que forman óxidos estables , tienen temperaturas más altas de óxido nitroso - llamas de acetileno.

  • Tasa de combustión de la mezcla de gases

La tasa de combustión de una mezcla de gases depende de la naturaleza oxidante del gas oxidante. No se pueden utilizar oxidantes fuertes o incluso oxígeno, ya que esto podría provocar un retroceso en las ranuras del quemador, lo que podría provocar una fuerte explosión que podría dañar la cámara de pulverización. Los sistemas AAS actuales tienen enclavamientos de seguridad que apagan la llama en tal caso.

El flujo de gas depende del ancho del espacio de la ranura del quemador. Los anchos estrechos conducen a tasas de flujo más altas. Las velocidades de propagación de la llama se pueden controlar disminuyendo el ancho del espacio, pero al disminuir los espacios aumenta el riesgo de obstrucción por sólidos en suspensión en las matrices de muestra.

Geometrías de la parte superior del quemador

Quemador AAS de ranura única
Quemador AAS de ranura única

Quemador AAS de 3 ranuras
Quemador AAS de 3 ranuras

Los cabezales de quemador de espectroscopia de absorción atómica de parte superior plana a menudo provocan un sobrecalentamiento localizado. Tal situación se supera mediante el uso de un diseño superior triangular. Este diseño también acorta el tiempo de calentamiento después del encendido de la llama a unos 10 minutos antes de la introducción de la muestra o el estándar.

Las geometrías de quemador comúnmente utilizadas son:

  • –Cabeza de un solo quemador de 10 cm utilizada para llamas de aire acetileno
  • – Quemador de ranura única de 5 cm utilizado para óxido nitroso – llamas de acetileno
  • – 3 – Quemador de ranura paralela. La llama central está protegida por llamas exteriores, ya que el enfriamiento por aire arrastrado se mantiene al mínimo. Esta geometría de llama es favorable para algunos elementos que son difíciles de atomizar.

Cada quemador tiene la capacidad de ajustar la altura, el avance, el retroceso y la rotación angular a través de perillas en la base para lograr una sensibilidad óptima bajo ciertas condiciones de operación.

El artículo discutió brevemente las ventajas de usar diferentes quemadores para la espectroscopia de absorción atómica. Siéntase libre de compartir sus experiencias y dar sus valiosos comentarios.

Analista de Laboratorio

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