La espectrometría de absorción atómica

¿Qué es la espectrometría absorción atómica?

La espectrometría de absorción atómica es un método instrumental que se basa en la absorción, emisión y fluorescencia de radiación electromagnética por partículas atómicas. Se emplean principalmente radiaciones del espectro ultravioleta (UV) y visible y Rayos X.

La espectrometría de absorción atómica consiste en la medición de las especies atómicas por su absorción a una longitud de onda particular. La especie atómica se logra por atomización de la muestra. La técnica de atomización más usada es la absorción atómica con flama o llama, que nebuliza la muestra y luego la disemina en forma de aerosol dentro de una llama de aire de acetileno u óxido nitroso-acetileno.

Usos y aplicaciones de la espectrometría de absorción atómica

La absorción atómica es una técnica capaz de detectar y determinar cuantitativamente la mayoría de los elementos químicos, por lo que sus campos de aplicación son variados. Este método se puede aplicar para la determinación de ciertos metales tales como: antimonio, cadmio, calcio, cesio, cromo, cobalto, oro, plomo, níquel, entre otros. Se emplea en análisis de agua, de suelos, bioquímica, toxicología, medicina, industria farmacéutica, alimenticia, petroquímica, etc.

El instrumental empleado en estos análisis es un Espectrómetro de Absorción Atómica. Este equipo generalmente está compuesto por una lámpara del tipo cátodo hueco, un quemador o mechero, compuesto a su vez por un nebulizador de la muestra, y dispositivos selección de longitudes de onda (monocromador tipo rejilla de difracción), transducción y amplificación (tubo fotomultiplicador) y lectura de la señal.

Proveedores de espectrómetros de absorción atómica

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Dentro de su gama de espectrómetros de absorción atómica, se encuentran:

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Nuevos equipos para Cromatografía Líquida/Espectrometría de Masa de Agilent Technologies

La cromatografía es una tecnología de medición utilizada para separar, identificar, cuantificar y purificar compuestos. Más de 250 mil clientes en el mundo la utilizan en diversas aplicaciones como pruebas ambientales, de alimentos, estudios forenses, investigación de enfermedades, descubrimiento de medicamentos, seguridad nacional y la industria petroquímica entre otros.

Recientes innovaciones en la materia, fueron anunciadas en días pasados por la empresa Agilent Technologies, Inc., empresa líder en medición electrónica, biociencia y análisis químico. Presente en 110 países en el mundo, con 20 mil empleados, su presencia mundial es una de sus mejores ventajas competitivas, lo cual se refleja en sus capacidades de fabricación, I&D, ventas y soporte técnico.

HPLC-Chip, separaciones de nanoflujo sencillas y reproducibles

La revolucionaria tecnología HPLC-Chip de Agilent, integra de forma transparente las columnas de enriquecimiento de la muestra y separación del sistema LC de nanoflujo, con las intrincadas conexiones y puntas de spray utilizadas en la espectrometría de masas con electrospray. El resultado es un chip de poliamida monolítico del tamaño de una placa de microscopio, que proporciona separaciones de nanoflujo superiores sin los transtornos de las soluciones de LC de nanoflujo convencionales. La interfase HPLC-Chip Cube MS automatiza completamente la manipulación del chip, su colocación y las conexiones para garantizar el máximo rendimiento con el mínimo esfuerzo.

Espectrómetro de Masas/Cromatógrafo Líquido Ion Trap 6340 (LC/MS)

Nuevo sistema acoplado de cromatografía de líquidos y espectrometría de masas: Espectrómetro de Masas/Cromatógrafo Líquido Ion Trap 6340 (LC/MS), que permite a los científicos estudiar las proteínas con mayor detalle. Anteriormente esta metodología era posible con instrumentos cuatro veces más caros y con un operador altamente especializado. El 6340, nuevo instrumento de la serie 6000 de los sistemas LC/MS de Agilent, es un equipo de alta generación y está equipado con una unidad de disociación por transferencia de electrones (ETD), nueva herramienta para el estudio de proteínas y modificaciones post-traslacionales en las mismas.

A diferencia de los instrumentos FT-MS (Espectrómetro de Masas por Transformada de Fourier), el 6340 soporta cromatografía ultra-rápida en escala de nanoflujo, facilitando los estudios proteínicos incluyendo todas las proteínas extraídas de células lisas. Cuando se usan en combinación con el revolucionario HPLC-Chip, el 6340 da a los investigadores la capacidad de identificar y caracterizar modificaciones de proteínas en muestras extremadamente complejas.

Cromatografo de Líquidos modelo 1200

El sistema LC (Cromatografía de Líquidos) serie 1200 de Agilent, reemplaza al LC serie 1100, líder en el mercado. La LC, usada por mpas de 250,000 clientes es todo el mundo para aplicaciones que van desde la ciencia forense hasta la investigación en alimentos, farmacéutica y proteínas, es una tecnología de medición que se emplea para separar, identificar, cuantificar y purificar compuestos. Los clientes pueden combinar módulos nuevos y anteriores, además de seguir usando sus métodos actuales, sin necesidad de desarrollar otros nuevos y más costosos, revalidar o volver a capacitar a los operadores.

El 1200 de Agilent es el sistemas más completo de LC disponible. Con más de 60 módulos de instrumentos, se puede configurar para las principales aplicaciones de la LC, incluyendo un nuevo formato de rápida resolución, así como balanza para preparaciones, flujo estándar, angosto, capilar, nanoflujo y la revolucionaria cromatografía de líquidos con chip de Agilent. Ahora, los Chips HPLC están disponibles para aplicar esta tecnología para moléculas grandes y pequeñas, con separación cromatográfica o sólo para infusión de muestras. La tecnología HPLC-Chip/MS de nanorocío puede brindar a los clientes con mejoras de mapas de 1000 veces en la sensibilidad comparado con la LC/MS convencional.

Sistemas LC/MS serie 6000

Durante el 2006, Agilent, añadirá cinco nuevos instrumentos a esta línea: los espectómetros de masa TOF, Quad único y de trampa de iones se unirán a los sistemas Triple Quadrupolo y Q-TOF de Agilent.

Agilent ofrece una línea completa de Ion Traps, cromatógrafo de líquidos modelo 1200, HPLC-Chip y sistemas LC/MS serie 6000, adecuados para diferentes necesidades de evaluación y desempeño. Para saber más haga click aquí.

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Para quienes hemos dedicado nuestra vida profesional al campo de los análisis químicos, ha sido fascinante, y al mismo tiempo sorprendente, el observar la evolución de las últimas décadas en la Química Analítica. El aspecto fascinante de estos cambios ha sido el incremento en complejidad, capacidad y refinamiento de las técnicas y su instrumentación. Lo sorprendente es la velocidad de los cambios, y la abundancia y calidad de resultados obtenibles. Todo este progreso y cambios han transformado nuestra vida profesional y han permitido logros casi milagrosos en muchos campos científicos y en el desarrollo de procesos industriales.

La evolución de las técnicas analíticas ha sido catalizada en gran parte por las demandas sociales por medios de vida mejores, recursos más abundantes, productos libres de riesgos y más accesibles a una mayor proporción de consumidores. Otro aspecto de estas demandas ha sido la preocupación por la preservación del medio ambiente, y los deseos de expectativas de vidas más largas y saludables. Por otro lado es también claro, que la competencia en mercados globales ha sido tal que las empresas químicas se han visto en la necesidad de incrementar sus recursos y capacidades en el campo analítico para mantener su presencia competitiva en los mercados.

Una lista y descripción breve de los cambios evolutivos más notables en el área de análisis químicos en épocas recientes, es la siguiente:

• El desplazamiento de los métodos químicos tradicionales por técnicas instrumentales. Entendemos por métodos tradicionales aquellos donde se emplea una reacción química para obtener los resultados. Una vez que esto se ha establecido, es fácil reconocer que técnicas como son la Volumetría y la Gravimetría, han sido en alto grado eliminadas en los laboratorios modernos. Recuerdo ahora la anécdota de hace varios años cuando un colega de trabajo quería titular una solución y le fue muy difícil localizar una bureta para ello. Las únicas existentes estaban en las vitrinas de la exhibición histórica del laboratorio y otras estaban en posesión de un químico ya jubilado desde la década de los sesentas quien aun las emplea y rehúsa usar otros métodos. Por cierto, esta persona es un caso muy raro de devoción a la química, actualmente tiene 94 años de edad y aun trabaja medio tiempo en el laboratorio.
  
  
• El desarrollo casi "Explosivo" de las Técnicas de Separación como medios de análisis. Hoy día es casi inconcebible el imaginar un laboratorio moderno sin alguna de estas técnicas. Al mismo tiempo es difícil recordar los tiempos cuando eran solamente una curiosidad académica. Este campo, que incluye primordialmente la cromatografía (en un numero muy grande de formas), y la electroforesis, ha resultado ser uno de los más populares y versátiles, y sus aplicaciones se extienden a muchos campos científicos. No es exageración el afirmar que su desarrollo ha sido fascinante y su uso ha permitido realizar estudios y avances casi milagrosos en la industria química. En artículos futuros hablaremos mas de la importancia y uso de estas tecnologías.

• El incremento y disminución en la popularidad y uso de la de las Espectroscopias Ópticas. Los instrumentos modernos de Ultravioleta, Visible, Infrarrojo, Fluorometría, etc., aun son parte integral de todo laboratorio de análisis e investigación. Pero a pesar del grado de avance de estos instrumentos, las técnicas a que pertenecen hoy día se consideran "maduras"y han recibido pocas innovaciones en épocas recientes. Estas tecnologías alcanzaron su cenit en la década de los 50s y 60s y su uso disminuyo mucho con la introducción de las técnicas de separación, transformándose en gran parte como accesorios de las técnicas cromatográficas. En forma similar, las técnicas electroquímicas (Polarografía, Potenciometría, Amperometría, etc.) también han sufrido los mismos cambios y ya no son tan comunes en la actualidad. En forma humorística hay quien afirma que lo único que previene la extinción final de la electroquímica es el hecho de que hay un detector de ese tipo empleado en cromatografía de líquidos.

• El alcance de la madurez en la Espectroscometría de Masas, la Resonancia Magnética Nuclear, la Absorción Atómica y la Espectroscopia basada en plasmas. La certeza en la identificación de compuestos o elementos, y su determinación a niveles muy bajos o en muestras muy complejas, no es posible sin el uso de estas técnicas ya establecidas y ampliamente utilizadas. Una de las pocas limitantes de esta instrumentación es la "barrera del costo" ya que requieren una inversión elevada para su adquisición y un grado de entrenamiento y experiencia considerable para ser empleadas.

• La Introducción de Microprocesadores y Computadoras para el control de instrumentos y procesamiento de datos. Estos dos avances muy notables son quizás los más revolucionarios y más generales de todos. Ambos han permitido incrementar la productividad en términos de resultados generados, y al mismo tiempo refinar el funcionamiento de los instrumentos. Asimismo han requerido mas dedicación del profesional para dominar los cambios que han introducido, no solamente en la forma de operación de los instrumentos, sino también en la filosofía de trabajo en los laboratorios. Hace algún tiempo, cuando asistí a un congreso multinacional de química, me sorprendió escuchar una presentación donde se describía una encuesta en la que se encontró que muchos químicos de generaciones recientes consideran a las computadoras como instrumentos de análisis químico. Este hecho nos habla de la transformación que los avances tecnológicos han introducido en la mentalidad de nuestro trabajo.

• Los Avances en Automatización. Uno de los lemas frecuentes en la industria química es el de "Hacer más con Menos". Esto es algo que ha sido en mucho posible gracias al alto grado de automatización en los instrumentos. Cuando empezaba mi carrera en el campo de la cromatografía, tuve oportunidad de probar algunos instrumentos supuestamente automáticos (auto inyectores, recolectores, etc.) En mi experiencia esos equipos nunca funcionaron apropiadamente. También, y con cierto grado de entretenimiento, fui testigo de demostraciones llevadas a cabo por técnicos de las casas fabricantes de dichos instrumentos, en ninguno de los casos que observé hubo una demostración exitosa. Hoy día en contraste, los equipos son muy confiables y son indispensables en el laboratorio. Para mi y muchos colegas, las épocas heroicas de operaciones tediosas de tipo manual, ya han pasado a la historia.

• El desarrollo y la aceptación de Técnicas Conjuntas. Quizás este desarrollo de técnicas aunadas fue un hecho de "evolución natural" y casi obvia en el desarrollo de las técnicas analíticas. Si a un momento dado se contaba con técnicas de separación excelentes (cromatografía por ejemplo) y con medios de identificación muy confiables (como espectrometría de masas o resonancia magnética nuclear), el paso obvio a las técnicas conjuntas no se hizo esperar. Es indudable que la combinación cromatografía de gases (o líquidos) -espectrometría de masas ha alcanzado un nivel de madurez tal que permite su uso casi rutinario. Hoy día no es raro encontrar esta instrumentación aun en laboratorios de medios económicos modestos dado que el costo se ha reducido a niveles "razonables'. Desgraciadamente otras combinaciones (cromatografía liquida-resonancia magnética, ionización por plasmas-espectrometría de masas, etc.) han evolucionado mas lentamente debido a su complejidad.

Si bien los cambios que hemos observado en las ultimas décadas del siglo XX han sido muy notables y revolucionarios, es claro que no se ven límites en el horizonte que prevengan cambios aun más sorprendentes. ¿Que tipo de sorpresas e innovaciones nos traerá el futuro?, Creo que ello es una interrogante tan amplia que merece una discusión adecuada en artículos futuros.

Este artículo es el primero de una serie de cinco que se presentan en el portal. En esta columna de artículos sobre Química Analítica el Dr. Esquivel discute muchos tópicos y problemas asociados a su especialidad. Si tiene algún comentario, sugerencia o preguntas específicas sobre algún problema, si desea contactar al autor o le interesa que se aborde algún tema en particular, favor de dejarnos sus comentarios o datos haciendo clic aquí.

Información sobre el Autor. - El Dr. J. Benjamín Esquivel H. ha trabajado como investigador durante 21 años en laboratorios industriales de análisis químicos. Así mismo ha ocupado posiciones académicas y con empresas fabricantes de instrumentación. Su especialidad profesional es el campo de las separaciones cromatográficas y la espectroscopia. Es conferencista frecuente en congresos internacionales donde imparte cursos de cromatografía y charlas de sesiones plenarias.