Fotòmetre de flama

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Fotòmetre de flama automàtic FP8800

Un fotòmetre de flama, és un aparell usat en l'anàlisi de substàncies inorgàniques per determinar la concentració d'ions d'elements com: el sodi, el liti, el potassi o el calci.

El seu resultat s'obté per una tècnica fluorimètrica (emissió de la llum) a través d'una flama. La intensitat de la llum emesa és directament proporcional a la concentració de la substància problema. En la fotometria de flama, només es poden analitzar substàncies inorgàniques a causa del fet que la mostra a la flama i les substàncies orgàniques es cremen quedant només cendres.

La mostra o substància problema es tira de manera constant en el fotòmetre de flama; segons la intensitat de la flama i el seu color, el fotòmetre de flama determina la concentració d'aquell element que s'està calculant.

Té el gran avantatge que analitza a nivell atòmic, àtom a àtom, fent que sigui una tècnica molt sensible i estable (de química fina). L'emissió de la llum que es dóna excita un àtom en repòs i el seu electró fent-lo saltar d'òrbita passant a un estat excitat, al retornar a l'estat normal es produeix la REM (remissió electró magnètica). Cada element químic emet una llum en concret. Per excitar cada element químic d'una temperatura de flama concreta que s'aconsegueix amb un gas combustible en concret.

Parts del fotòmetre de flama[modifica | modifica el codi]

Aspirador o Nebularitzador

L'aspirador, aspira la mostra que sempre és líquida (i es troba en un got o plat a fora de la màquina) per un sistema de tubs i el dirigeix cap a la flama. El nebularitzacidor (atomitzador) disgrega la mostra en fines gutícules. El sistema de tubs és concèntric, l'intern condueix la mostra i l'extern aporta l'aire que donarà l'oxigen necessari per la combustió. La pressió de l'aire ha de ser constant per a que es doni un resultat correcte.

Cremador

És on es produeix la flama, la qual és estable i constant, és un capçal unit a un tub de gas combustible. Se sol utilitzar: gas natural, propà, acetilè o alguna mescla partida d'aquests tres.

Compressor

La seva funció és la generar el buit i donar una pressió determinada.

Manòmetre i caudalímetre

Tots dos són vàlvules que controlen i regulen la pressió del cabdal o flux.

Selector

Selecciona la λ d'emissió determinada amb la qual es vol treballa; el selector pot ser un filtre o vidres de colors.

Detector

Recull la llum que travessa el selector i la travessa en energia elèctrica gràcies a unes cèl·lules fotovoltaiques.

Sistema de registre

Recull l'energia elèctrica donada pel detector i el transforma en forma de senyal visible en un monitor (amb lletres).

Patró intern[modifica | modifica el codi]

El patró intern, és un element químic diferent a l'element problema que s'introdueix a la mostra per corregir possibles desviacions i interferències, sol ser: liti, cesi o calci.

Mai es pot utilitzar el mateix element per patró intern i per la mostra, si volem calcular la concentració de calci, el patró intern ha de ser de liti o cesi, sinó el resultat donaria falsament elevat.

El patró intern funciona ficant una quantitat determinada d'aquell element a la mostra i notificant a l'aparell quan hi ha, segons el resultat que dóna el fotòmetre de flama calcula quin error hi ha i ho aplica a la mostra el qual és directament proporcional.

A més a més també s'ha d'utilitzar un patró extern o estàndard, que tindrà la mateixa composició que la de què està feta el medi de la mostra per tenir-lo de referència i marcar-lo com a zero.

Interferències o causes d'error[modifica | modifica el codi]

Hi ha diferents causes que poden provocar un error:

De radiació

Es produeix quan a la mostra hi ha un element que emet una llum amb una λ d'emissió molt propera a la de l'emet problema que s'està estudiant, això pot fer es conti com si fos el mateix i per tant el resultat surt falsament augmentat. La solució per aquest problema és tenir un bon selector que pugui diferenciar les dues λ.

D'excitació

Es dóna quan es produeix una transferència d'electrons entre àtoms, de forma que quan un electró torna a l'òrbita inicial s'emet llum de l'element que ha captat un electró d'un element i no un altre. La solució és afegir el patró intern (un element diferent al problema que queda sotmès als mateixos errors i interferències).

De fons

Es generen grans macromolècules presents en la mostra i en concentració elevada. Un exemple serien els triglicèrids els quals quan es cremen emeten un flaix durant uns segons que interfereix en la λ fent que el resultat doni falsament augmentat.

Químic

Es dóna en aquells cassos en els quals hi ha més d'un elements que a l'entrar en contacte reaccionen entre ells i formen en un compost químic el qual emet una λ diferent a la desitjada.

Aquestes causes d'error es donen per una variació de l'aspiració de la mostra, no es crema bé i el resultat surt alterat, per evitar aquests cassos s'ha de netejar el cremador periòdicament.

Aplicacions del fotòmetre de flama[modifica | modifica el codi]

  • En el diagnòstic de malalties: per veure la concentració d'ions de diferents elements (Calci, Sodi, potassi...) en diferents medis (orina, femta, sang...).
  • Detecció de la natrèmia plasmàtica, potasèmia, clorèmia...
  • Monitorització del seguiment d'un tractament.
  • En la industria alimentària: anàlisi i control del producte.
  • En la industria farmacèutica per comprovar la concentració dels medicaments.
  • En la salut ambiental per comprovar la concentració de tòxics en: pantans, rius, llacs...

Vegeu també[modifica | modifica el codi]