Vuelva a la lista de diccionarios online

Química analítica

Presentación

Búsqueda básica

Búsqueda avanzada

Imagen de un resultado de un térmio del cercaterm
  • ca  espectròmetre, n m
  • es  espectrómetro, n m
  • en  spectrometer, n

Química analítica

Definición
Espectroscopi que permet separar un feix de radiació electromagnètica en les seves components monocromàtiques i quantificar-ne la intensitat.

Nota

  • Un espectròmetre s'obté a partir d'un espectroscopi al qual s'han incorporat un monocromador i un detector. Així doncs, un espectròmetre és constituït essencialment per una font de radiació electromagnètica contínua, una cel·la portamostres, un monocromador i un detector. La composició de cadascun d'aquests components varia segons la zona de treball de l'espectre. Aquesta composició bàsica correspon als espectròmetres d'un sol feix (vegeu la imatge).

    Els espectròmetres de doble feix divideixen el feix de radiació de la font de radiació en dues components que es fan passar, de forma simultània l'una per la cel·la de la mostra i l'altra per una cel·la de referència (vegeu la imatge). Això es fa utilitzant un mirall rotatori, de manera que el detector, en rebre una sèrie de polsos alternats, compara directament la intensitat transmesa per la mostra amb la transmesa pel dissolvent pur o per un patró. La diferència d'intensitat d'ambdós senyals és proporcional a la concentració de l'anàlit.

    Quan un espectròmetre s'utilitza per obtenir espectres d'emissió o espectres d'absorció en les regions de l'ultraviolat, el visible o l'infraroig de l'espectre electromagnètic, alguns autors l'anomenen espectrofotòmetre.
Imagen de un resultado de un térmio del cercaterm
Imagen de un resultado de un térmio del cercaterm
  • ca  espectròmetre de masses, n m
  • es  espectrómetro de masas, n m
  • en  mass spectrometer, n

Química analítica

Definición
Instrument que permet separar els feixos d'ions atòmics o moleculars de diferents masses i enregistrar-ne la deflexió i la intensitat.

Nota

  • Les tres parts bàsiques d'un espectròmetre de masses són la font d'ionització, on la mostra és sotmesa a un procés d'evaporació, ionització i acceleració dels ions formats; l'analitzador de masses, que separa els ions de masses diferents, de forma que arriben al detector a temps diferents, i el detector, normalment un multiplicador d'electrons, que amplifica el corrent d'ions de forma molt semblant a un fotomultiplicador (vegeu la imatge espectròmetre de masses 1). A través d'un enregistrador s'obté un espectre de masses en què es representa la relació massa/càrrega de cada ió format en relació amb la seva abundància relativa.

    La gran expansió de l'espectrometria de masses és deguda, en part, a la gran varietat de fonts d'ionització que s'han dissenyat per a evaporar i ionitzar molècules i àtoms de propietats molt diferents (vegeu la imatge espectròmetre de masses 2). Les més habituals són les d'ionització electrònica i les d'ionització química.
  • ca  espectrometria, n f
  • es  espectrometría, n f
  • en  spectrometry, n

Química analítica

Definición
Tècnica d'anàlisi basada en la mesura de l'energia radiant emesa o absorbida per la matèria com a conseqüència del resultat d'interaccions entre la matèria i l'energia de diversa natura en les diferents regions de l'espectre electromagnètic, que també s'ocupa de la interpretació teòrica de les mesures.

Nota

  • En l'espectrometria es mesura la intensitat de l'energia emesa o absorbida en funció de la longitud d'ona corresponent, i es constitueix un espectre amb la representació gràfica de l'una respecte a l'altra.

    Segons la regió espectral considerada, l'espectrometria inclou una gran varietat de tècniques de mesura, les quals també són diferents segons que sigui estudiada l'emissió o l'absorció de l'energia.

    Si la font de radiació i l'espècie absorbent estan en estats d'energia idèntics, és a dir, en ressonància, la radiació emesa sol ser de la mateixa freqüència que la radiació absorbida. En aquests casos, tant l'absorció com l'emissió poden ser estudiades, depenent de les circumstàncies químiques i instrumentals. Exemples de l'ús de processos de ressonància són l'espectrometria d'absorció atòmica i l'espectrometria de ressonància magnètica nuclear.

    Si s'estudia l'energia emesa, sovint s'empra el terme fluorescència de ressonància. Si l'espècie absorbent cedeix l'excés d'energia mitjançant processos de col·lisions intermoleculars o altres processos no radioactius, aleshores el fenomen és l'espectrometria d'absorció.

    L'estudi teòric dels diversos processos d'absorció i d'emissió i de les quantitats d'energia implicades en cada cas ha estat la base principal de desenvolupament dels coneixements relatius tant a l'estructura atòmica com a l'estructura molecular, en particular d'una gran part de la química quàntica. El fet que la intensitat de les línies espectrals i bandes espectrals emeses o absorbides estigui sempre relacionat amb el nombre de nuclis, d'àtoms o de molècules presents ha permès l'establiment de tècniques diverses d'anàlisi quantitativa, algunes d'extrema sensibilitat, com l'espectrometria de raigs gamma.

    Algunes de les tècniques d'espectrometria tenen un interès especial en l'anàlisi qualitativa, com l'espectrometria d'emissió (per a la identificació d'elements metàl·lics en mostres sòlides en anàlisi de traces) i l'espectrometria d'infraroig (per a la identificació de molècules orgàniques). En l'infraroig, l'estudi de les nombroses bandes o línies d'absorció, causades per vibracions dels àtoms dels grups funcionals, també contribueix a resoldre problemes d'establiment d'estructures moleculars. També és molt útil per a aquest objectiu l'espectrometria de ressonància magnètica nuclear.

    L'espectrometria es fonamenta en l'espectroscòpia.
  • ca  espectrometria d'absorció, n f
  • ca  AS, n f sigla
  • es  espectrometría de absorción, n f
  • es  AS, n f sigla
  • en  absorption spectrometry, n
  • en  AS, n sigla

Química analítica

Definición
Espectrometria basada en l'absorció selectiva de radiació electromagnètica de l'anàlit.

Nota

  • Tots els processos d'absorció d'energia radiant comporten l'excitació quantitzada d'una espècie per l'absorció d'un fotó. La transició energètica resultant de l'absorció de fotons pot correspondre a diferències entre els nivells d'energia de spin nuclear (espectrometria de ressonància, a la regió de les radiofreqüències), de translació, de rotació o de vibració de molècules (espectrometria de microones o espectrometria d'infraroig), dels electrons més externs dels àtoms o de les molècules (espectrometria d'utraviolat i visible), dels electrons de les capes més internes dels àtoms (espectrometria d'absorció de raigs X) o d'energia nuclear (espectrometria de raigs gamma).

    La sigla AS correspon a la denominació anglesa absorption spectrometry ('espectrometria d'absorció').
  • ca  espectrometria d'absorció atòmica, n f
  • ca  AAS, n f sigla
  • es  espectrometría de absorción atómica, n f
  • es  AAS, n f sigla
  • en  atomic absorption spectrometry, n
  • en  AAS, n sigla

Química analítica

Definición
Espectrometria d'absorció basada en la mesura de la radiació electromagnètica absorbida per àtoms.

Nota

  • Els instruments utilitzats en espectrometria d'absorció atòmica consisteixen en una font de radiació, un atomitzador, un monocromador i un detector. La font de radiació és una làmpada de càtode buit que emet la radiació característica de l'anàlit. La mostra s'introdueix a l'atomitzador, que pot ser una flama o un forn de grafit, i un cop atomitzada, s'irradia de manera que els àtoms que romanen en estat fonamental absorbeixen part d'aquesta radiació. El monocromador selecciona una de les longituds d'ona i la radiació absorbida es mesura en el detector, que sol ser un fotomultiplicador.

    L'espectrometria d'absorció atòmica és molt selectiva, gairebé lliure d'interferències i d'una gran sensibilitat. S'aplica a la determinació de més de seixanta elements en solució aquosa o en solució orgànica. Permet analitzar tots els metalls, inclosos els alcalins i els alcalinoterris, i alguns no-metalls com el bor i el fòsfor.
  • ca  espectrometria d'emissió, n f
  • ca  ES, n f sigla
  • es  espectrometría de emisión, n f
  • es  ES, n f sigla
  • en  emission spectrometry, n
  • en  ES, n sigla

Química analítica

Definición
Espectrometria basada en l'emissió de radiació electromagnètica de l'anàlit en tornar d'un estat excitat a l'estat fonamental.

Nota

  • Els processos d'emissió s'originen quan un àtom excitat o una molècula excitada retornen al seu estat fonamental. Quan l'excitació es produeix mitjançant mètodes tèrmics o elèctrics s'utilitza el terme espectrometria d'emissió atòmica, mentre que quan l'excitació és deguda a l'absorció de radiació electromagnètica, s'utilitza el terme espectrometria de luminescència, amb què s'estudien tant àtoms com molècules.

    La sigla ES correspon a la denominació anglesa emission spectrometry ('espectrometria d'emissió').
  • ca  espectrometria d'emissió atòmica, n f
  • ca  AES, n f sigla
  • es  espectrometría de emisión atómica, n f
  • es  AES, n f sigla
  • en  atomic emission spectrometry, n
  • en  AES, n sigla

Química analítica

Definición
Espectrometria d'emissió que es basa en la radiació electromagnètica emesa per una mostra sòlida, líquida o gasosa que prèviament ha estat excitada mitjançant una quantitat d'energia elèctrica o tèrmica suficient per a l'atomització de la mostra.

Nota

  • L'atomització produïda en l'espectrometria d'emissió atòmica fa que l'espectre d'emissió sigui característic dels àtoms presents en la mostra.

    En teoria, l'espectrometria d'emissió atòmica es pot utilitzar per a qualsevol element, sempre que es disposi d'una font de radiació prou energètica, encara que, a la pràctica, es limita a uns setanta elements, ja que les línies espectrals d'emissió d'alguns elements es troben a la regió de l'ultraviolat de buit, la qual no és fàcilment accessible amb la instrumentació ordinària.

    L'origen dels espectres d'emissió atòmica resideix en l'estructura atòmica. Les línies espectrals de l'espectre d'emissió atòmica d'un element corresponen a transicions electròniques entre els diferents nivells d'energia dels seus àtoms. La complexitat dels espectres d'emissió atòmica depèn del nombre d'electrons de valència, de manera que l'hidrogen i els metalls alcalins presenten els espectres més senzills, mentre que els dels metalls de transició són molt complexos.

    La instrumentació utilitzada en espectrometria d'emissió atòmica és l'espectròmetre d'emissió, dotat de font de radiació, monocromador i detector. La font de radiació proporciona l'energia necessària per a portar la mostra fins a un estat excitat. Aquesta energia procedeix d'una descàrrega elèctrica entre dos elèctrodes, un dels quals conté la mostra. Els dispositius que s'utilitzen són l'arc de corrent continu, que utilitza un corrent continu d'entre 10 i 50 V amb intensitats d'entre 1 i 35 A; l'arc de corrent altern, que utilitza un corrent altern d'entre 2.000 i 5.000 V amb intensitats d'entre 1 i 5 A; la guspira intermitent, que pot arribar a intensitats màximes de 2.000 A, encara que el corrent mitjà és només de pocs amperes, i la microsonda làser, que utilitza el làser per a vaporitzar la mostra en l'espai que hi ha entre dos elèctrodes de grafit, els quals s'utilitzen com a font d'excitació de guspira. La detecció es porta a terme amb detectors fotoelèctrics, com els fotomultiplicadors.

    Alguns exemples d'aplicació de l'espectrometria d'emissió atòmica són l'anàlisi de metalls i aliatges metàl·lics (es poden determinar més de trenta elements presents en una mostra d'alumini metàl·lic); l'anàlisi de metalls en olis lubrificants usats en avions, locomotores o camions per a indicar les condicions del motor (la presència d'alumini indica un deteriorament de les bombes d'oli, pistons i capçals dels cilindres i el el coure delata el desgast de les peces de bronze) i la determinació d'elements traça en l'atmosfera terrestre.

    La sigla AES correspon a la denominació anglesa atomic emission spectrometry ('espectrometria d'emissió atòmica').
  • ca  espectrometria d'emissió de flama, n f
  • ca  FES, n f sigla
  • es  espectrometría de emisión de llama, n f
  • es  FES, n f sigla
  • en  flame emission spectrometry, n
  • en  FES, n sigla

Química analítica

Definición
Espectrometria d'emissió atòmica en què la mostra s'excita mitjançant una flama.

Nota

  • Quan s'hi observen línies espectrals atòmiques, l'espectrometria d'emissió de flama s'anomena espectrometria d'emissió atòmica de flama.

    La sigla FES correspon a la denominació anglesa flame emission spectrometry ('espectrometria d'emissió de flama').
Imagen de un resultado de un térmio del cercaterm
  • ca  espectrometria de luminescència molecular, n f
  • ca  espectrometria d'emissió molecular, n f sin. compl.
  • es  espectrometría de emisión molecular, n f
  • es  espectrometría de luminiscencia molecular, n f
  • en  molecular emission spectrometry, n
  • en  molecular luminescence spectrometry, n

Química analítica

Definición
Espectrometria d'emissió basada en l'emissió de radiació electromagnètica com a conseqüència de la desactivació per luminescència d'una molècula prèviament excitada per absorció de radiació electromagnètica.

Nota

  • Segons el mecanisme de desactivació, la luminescència es pot dividir en fluorescència (desactivació breu) o fosforescència (desactivació més llarga) (vegeu la imatge). Això genera dos subtipus d'espectrometria de luminescència molecular: la fosforimetria i la fluorimetria. La fluorimetria ha estat més desenvolupada per a la determinació d'un gran nombre de compostos que la fosforimetria.
Imagen de un resultado de un térmio del cercaterm
  • ca  espectrometria d'infraroig, n f
  • ca  espectrofotometria d'infraroig, n f sin. compl.
  • es  espectrofotometría de infrarrojo, n f
  • es  espectrometría de infrarrojo, n f
  • en  infrared spectrometry, n
  • en  infrared spectrophotometry, n

Química analítica

Definición
Espectrometria d'absorció basada en la interacció de la radiació electromagnètica de la regió de l'infraroig amb molècules, estructures cristal·lines i cristalls, la qual origina variacions tant en els nivells rotacionals com en els nivells vibracionals moleculars.

Nota

  • La regió de l'infraroig de l'espectre electromagnètic s'estén entre la del visible i la de les microones i abasta les longituds d'ona entre 0,75 i 1.000 µm. Dins d'aquesta regió es distingeixen l'infraroig proper (entre 0,7 µm i 2,5 µm), l'infraroig mitjà (entre 2,5 µm i 25 µm) i l'infraroig llunyà (entre 25 µm i 1.000 µm).

    L'infraroig llunyà, el menys energètic, provoca canvis en els nivells de rotació molecular, mentre que les radiacions de les altres dues regions tenen prou energia per a produir també canvis vibracionals. Les vibracions es poden classificar en vibracions de tensió, en què dos àtoms enllaçats oscil·len fent variar la longitud d'enllaç, però mantenint constant l'angle d'enllaç, i vibracions de deformació, en què hi ha una variació de l'angle d'enllaç però la seva longitud es manté constant. El gran nombre de modes de vibració que tenen les molècules poliatòmiques fa que l'espectre d'infraroig contingui una gran informació sobre la seva estructura.

    L'espectrometria d'infraroig es pot aplicar tant a la determinació de la puresa d'una substància a través de la comprovació de la presència o absència d'un grup funcional (en aquest cas, es treballa amb mescles) com a la identificació o elucidació d'una estructura (en aquest cas, es treballa amb una substància pura). En el primer cas, s'aprofita el fet que dos compostos que absorbeixen a l'infraroig no ho fan mai amb la mateixa intensitat a les mateixes freqüències (vegeu la imatge). La identificació d'estructures se sol fer en dues etapes: la identificació dels grups funcionals característics i la identificació de l'estructura en comparació amb espectres patró.

    L'espectrometria d'infraroig a la regió de l'infraroig mitjà ha estat la més utilitzada analíticament. Es pot aplicar a la determinació de tots els compostos orgànics i d'algun compost inorgànic, normalment cations i anions poliatòmics (amoni, sulfat, carbonat, borat) i d'algun contaminant atmosfèric (com monòxid de carboni, disulfur de carboni, diòxid de sofre o àcid cianhídric).

    Les tècniques utilitzades en l'espectrometria d'infraroig proper (NIR, near infrared spectrometry) són molt més senzilles que les utilitzades en l'espectrometria d'infraroig mitjà (MIR, mid infrared spectrometry) i molt més semblants a les de l'espectrofotometria d'ultraviolat i visible.

    Els espectres d'infraroig proper no són tan característics com els espectres d'infraroig mitjà, però s'hi poden determinar les vibracions de tensió de l'hidrogen i els seus harmònics en els enllaços C−H, O−H i N−H, la qual cosa permet distingir entre amines primàries, amines secundàries i amines terciàries, i determinar alcohols o àcids carboxílics en diferents medis. En l'infraroig proper les bandes d'absorció són molt amples i se superposen, la qual cosa fa difícil la interpretació directa dels espectres. L'aplicació de mètodes de calibratge multivariant ha permès l'elucidació d'aquests espectres i ha augmentat la utilització d'aquesta tècnica, sobretot en l'àmbit de control de qualitat de productes farmacèutics, alimentaris i derivats del petroli.

    La composició de l'espectròmetre per a l'espectrometria d'd'infraroig està adaptada a aquesta regió de l'espectre electromagnètic. La font de radiació sol ser una làmpada de Nernst. El monocromador pot ser un prisma o bé una xarxa de difracció construïts amb materials transparents en la regió espectral infraroja, com els halurs alcalins. Com a detector es pot fer servir un bolòmetre, un parell termoelèctric, una cel·la de Golay o un detector piroelèctric.