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Soluciones Instrumentales, Trucos y
Consejos en Técnicas de Absorción
Atómica
ICP-OES Maintenance & Trouble Shooting
Jan. 2013
Fernando Tobalina Spectroscopy Product Specialist
Flame AAS
ICP-MS
AAS instruments can be
flame only, furnace only, or
combined (switchable)
4100 MP-AES
ICP-OES
Graphite Furnace AAS
ICP-QQQ
Agilent hoy: Espectroscopía atómica La gama más completa de soluciones analíticas.
ICP-OES Maintenance & Trouble Shooting
Jan. 2013 2
Catálogo Agilent de Absorción Atómica 2013.
Precio asequible
• Equipo autónomo.
• Optica de altas prestaciones.
• Control por teclado y pantalla LCD.
• Opción de control por PC.
Análisis de rutina.
• Control por PC
• Alto grado de automatización.
• Opción de análisis secuencial rápido.
• Menores costes operativos
Análisis multielemental con las mejores prestaciones analíticas.
• La óptica de mayor resolución y transmisión.
• Más posiciones de lámparas
• Completa automatización.
• Alta productividad.
Cámara de grafito
• Análisis de trazas y ultratrazas
• Atomización a alta temperatura y velocidad
• Corrección por zeeman
• Múltiples modos de inyección.
Sistemas DUO
• Sistema único de análisis simultaneo por llama y cámara de grafito.
• Dos plataformas ópticas
• Control centralizado
• Alta productividad
• Menores costes operativos
Menor Precio Mayor
AA-55 B AA-240/240FS AA-280 FS AA- 240Z y 280Z AA-DUO
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ICP-OES Maintenance & Trouble Shooting
Jan. 2013
El ambiente del laboratorio puede tener
impacto en la calidad de los resultados.
• Area de trabajo límpia, despejada y ventilada
• Separar el área de preparación de muestras del
area de análisis.
• Guardar correctamente las botellas de ácidos y
disolventes.
• Todo esto alarga la vida de los instrumentos y
aumenta la calidad de los resultados.
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Ambiente del laboratorio
AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Ambiente del laboratorio
Vigilar la extracción y el sistema de gases.
• El caudal de extracción en los equipos de llama
ha de ser al menos de 6 m3/min.
• Debe de haber un espacio entre la campana y la
salida de gases de unos 10 cm.
• La cámara de grafito también requiere
extracción. Es muy recomendable emplear el Kit
de extracción para cámara de grafito 0.27m3/min.
• La línea de gases, especialmente el acetileno ha
de mantener la presión durante el
funcionamiento del equipo.
• No apurar el consumo de la bala de acetileno
para prevenir la entrada de acetona al equipo.
Page 5
Kit de extracción e iluminación
Correcta distancia del extractor
Calidad de los patrones
– Como deben almacenarse?
• Los envases de plástico aseguran mayor estabilidad
• Estabilizarlos con ácido – un pH bajo aumenta su tiempo de vida
• Los patrones a nivel de ppbs ( g/L) prepararlos diariamente desde una
disolución madre.
• Los patrones a nivel de ppm (mg/L) pueden almacenarse durante algunas
semanas.
• Almacenar las disoluciones preferiblemente en nevera.
– Cómo prepararlos?
• Asegurarse que las disoluciones de origen todavía están en uso y no están
caducados.
• Usar pipetas calibradas y material volumétrico tipo A. Para muestras
orgánicas, preparar las diluciones por pesada.
• Emplear agua desionizada (Tipo I - conductividad > 18 M/cm3) – Grados
menores pueden indicar contaminación.
• No hacer diluciones 1:100,000.
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Controlar las fuentes de contaminación
• Pureza de los ácidos
– Comprar sólo la calidad que se precise
para hacer el trabajo.
– Comprobar el certificado de análisis
– No meter puntas de pipeta en las botellas.
– Si se os contamina un ácido podéis usarlo
para disoluciones de lavado.
• Pipette tips
– Mejor si son incoloras – Normalmente los
colores aumentan la contaminación (Cu,
Fe, Zn, Cd)
• Guantes
– Sin polvos, talcos, …..a no ser que te
guste el Zn
De todo lo que toque la muestra durante su preparación,
dilución, tranvases, análisis y almacenamiento.
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Sistemas Agilent para AA de llama – Características
Un equipo FLAA Agilent aporta:
• La mayor sensibilidad en llama:
> 0.9 Abs. para 5 mg/L Cu
• Mejor precisión: < 0.5 % RSD
en lecturas de 10 x 3 s
• Amplia tolerancia a muestras
difíciles.
• Rápida puesta a punto. Sin
conexiones complejas para
gases y ajustes sencillos
• Cámbio rápido a cámara de
grafito (manual - < 30 s)
• Seguridad
Flexibilidad, Faciles de usar & Características analíticas excepcionales
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Ajustes a realizar para un método de FLAA
– Alineamiento y selección de
lámparas
• Alinear las lámparas retirando el
atomizador con los tornillos del soporte.
• Tomar nota del valor de ganancia del
detector.
• Estabilizar unos minutos hasta que su
emisión sea constante.
– Mechero
• Optimizar la posición del mechero
(vertical, horizontal & rotational
positioning) con la tarjeta de
alineamiento.
• Encender la llama y hacer un ajuste fino
de la altura del mechero siguiendo la
absorción de un patrón ej; 3 ppm de Cu.
• Bajar la altura del mechero cuando se
emplean llamas reductoras.
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Altura de visión óptima para Ca
Rendija de
entrada al
monocromador Botones
de ajuste
– Ajuste del flujo de aspiración
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Efecto de la posición de la bola de
impacto en la absorbancia de 5 ppm Cu
Ajustes a realizar para un método de FLAA
Abs Cu 5 mg/l
Giro del nebulizador
Flujo Máximo
(8-9 ml/min) « High Solids »
(7-8 ml/min)
SIPS (5-6 ml/min)
0,6
a 0
,8 —
Paso Alta conc.
de sales
Retroceso
– Ajuste de la bola de impacto
Bola de impacto
Ajuste de la
bola de impacto
Efecto del flujo de aspiración en la absorbancia
de 5 ppm Cu
Tornillo de
ajuste
Recomendaciones sobre los ajustes del FLAA
Para la mayoría de aplicaciones:
• Colocar las palas de mezcla
• Optimizar la bola de impacto a la máxima sensibilidad
• Usar el capilar de paso estrecho
Para conseguir la mayor sensibilidad:
• Eliminar las palas de mezcla
• Usar el capilar de paso ancho y ajustar el nebulizador
a su mayor flujo.
Para muestras con alto contenido en TDS:
• Colocar las palas de mezcla
• Girar la bola de impacto como ½ a 1 vuelta hacia el nebulizador (desde la posición de
alta sensibilidad).
• Girar la rosca del nebulizador 1 vuelta más (aprox) hasta la zona de altos TDS.
• Usar el capilar de paso ancho (para reducir posibilidades de bloqueos)
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Parámetros del Método
– Tipo de llama y flujos de gas
• Seleccionar el tipo de llama Aire/acetileno o Nitroso/acetileno.
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Mayor temperatura 3000º Más ruido. Más mantenimiento. Elimina algunas interferencias químicas.
N20/C2H2 Aire/C2H2
Menor temperatura 2300º Menor ruido. Menor mantenimiento. Menor grado de ionización.
Oxidante Estequiométrica Reductora
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Parámetros del Método
- Ajuste de los flujos de gas de la llama
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Parámetros del Método
• Parámetros ópticos
• Intensidad de las lámparas.
No usar intensidades excesivas. A intensidades altas las lámparas duran menos.
No exceder la intensidad máxima.
Controlar las horas de uso (mA/H).
Usar lámparas mono o multielemento.
Nube de átomos en estado basal
Emisión normal Emisión tras self-reversal
Page 15
Parámetros del Método
• Parámetros ópticos
• Rendija.
Fijar la anchura de rendija recomendada.
A mayor anchura de rendija menor ruido en las lecturas.
A menor rendija mayor linealidad en las calibraciones.
Línea de Resonancia
Anchura rendija Anchura rendija Anchura rendija
Page 16
Parámetros del Método
• Parámetros ópticos
• Selección de líneas.
Seleccionar las líneas de acuerdo al rango de concentraciones de las
muestras.
Seleccionar líneas de mayor intensidad de emisión.
Habitualmente líneas de mayor long. de onda presentan menos interferencias.
200 250 300 350 nm
Dispersión
Eliminación de interferencias
Page 17
Supresión de las interferencias de nebulización:
• Simulación de la matriz en los patrones.
• Adición standard.
• Standard interno.
Solo en modo Fast Secuencial (FS)
Eliminación de interferencias
Page 18
Supresión de las interferencias por especies
moleculares estables:
eCsCs
eNaNa
1
1
Supresión de las interferencias por IES:
Añadir a las disoluciones un 0.2 - 0.5% de
CsCl y La2O3, o dosificarlas on-line con
SIPS
Spectre Lampe Deutérium
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Longueur d'onde
I
n
t
e
n
s
i
t
Gamme normaleGamme normale 190-300 nm 190-300 nm HClHCl à faible mA à faible mA
300-425 nm 300-425 nm Pas de DPas de D2 2
425-900 nm425-900 nm
Eliminación de interferencias
Activar la corrección de fondos por lámpara de deuterio en el caso
de interferencias inespecíficas, o dispersiones de luz
Mantenimiento de los FLAA
Diariamente:
• Comprobar la presión del gas y el contenido de las balas
(acetileno)
• Comprobar el funcionamiento de la extracción
• Comprobar que el mechero esté limpio
• Comprobar que el nebulizador aspira correctamente
• Dejar pasar una disolución de limpieza al final del análisis (2
minutos)
• Limpiar cualquier derrame y vaciar el bidón de residuos
Semanalmente:
• Limpiar el mechero.
• Vaciar y cambiar el líquido de la trampa de líquidos.
Mensualmente:
• Limpiar las ventanas del compartimento de análisis.
• Desmontar y limpiar el nebulizador.
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Automatización: Aumento de la productividad y
disminución de costes operativos.
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SIPS-10 / 20
Preparación automática de
patrones
Dilución automática on-line de
muestras fuera de rango de
calibración, hasta un factor de 200.
Preparación automática de
adiciones standard.
Adición on-line de supresores de
ionización y agentes liberadores
Instrumentos Fast
Secuencial
Análisis multielemental
secuencial
Velocidad de análisis
comparable a la de los ICP-
OES secuenciales
Análisis con Standard interno
Automuestreador
SPS-3
Trabajo autónomo
Lavado inteligente entre
muestras.
Secuencia de encendido y
apagado programable.
Generación automática de
informes de resultados
• Rapidez (más que la cámara de grafito)
– 50 – 70 análisis a la hora.
– Facil de automatizar.
• El analito es separado de la matriz
– Elimina interferencias de matriz.
– Disminuye los fondos.
– Permite analizar en matrices que pueden ser complicadas por cámara de grafito.
– Requiere un pretratamiento de la muestra y es monoelemental.
• 100 % eficacia de muestreo
– Límites de detección en el intervalo de las sub-ppb.
– Adecuado para el análisis de ultratrazas de Hg.
• Excelente precisión en el análisis
– Típicamente 1 – 2 % RSD.
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Sistemas Agilent para Generación de Hidruros – Características
Consejos para el análisis con generador de
hidruros
– Colocación de la celda de cuarzo
• Alinear primero la lámpara (no la celda), solo despues colocar la celda.
• Asegurarse de que el haz de luz pasa por el centro de la celda sin tocar las
paredes.
– Asegurarse de abrir la bala de Argón antes de aspirar cualquier
disolución (para evitar que entre líquido por los conductos de gas)
– Ajustar los flujos de aspiración de muestra y reactivos
• Colocar las presillas sobre los tubos – aplicar solo la presión suficiente para
tener un flujo uniforme
• Comprobar los flujos de aspiración
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Consejos para el análisis con generador de
hidruros. – Encender la llama, que debe ser
rica en acetileno.
– Acondicionar la celda.
• Si es necesario, reacondicionar otra vez
– Fijar en el método un tiempo de
delay más largo (50-60 seg)
– Lavar con ácido entre muestra y
muestra
– Vigilar que no se formen
excesivas espumas en el
separador de fases.
– Comprobar que el tubo de ácidos
no esté deteriorado
– Comprobar/limpiar la celda tras el
análisis
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
• Baja señal de As • Asegurarse de que el As III no pasa a As V.
• Baja señal de Se • Asegurarse de que no se ha añadido IK.
• Baja señal de Hg • Comprobar que el Hg es estable en
disolución.
• Evitar la presencia de IK y en su caso lavar el
módulo con 1% de tiosulfato sódico
o usar un módulo independiente para Hg
– Tipos de lámpara y alineamientos.
• Emplear preferiblemente lámparas monoelemento.
• Utilizar si es necesario lámparas de alta intensidad en algunos de los
elementos más exigentes para disminuir los LD; Se, As, Pb.
– Alinear el cabezal de la cámara de grafito.
• Alinear primero las lámparas retirando la cámara de grafito y solo despues
colocar la misma en su posición de análisis
• Ajustar el cabezal de la cámara de grafito en todos sus ejes, altura y
profundidad.
• Recordar que la altura del cabezal varía en los tubos con plataforma.
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Ajustes a realizar para un método de GFAA
Cámara de grafito con el tubo
colocado
Ventana de entrada al
monocromador
• El capilar debe mantenerse en contacto con la disolución durante la inyección.
– Reducir la altura si la muestra se dispersa debido a la baja tensión superficial
• Asegurarse de que no hay líquido en la parte externa del capilar tras inyectar.
• Asegurarse de que no hay líquido en el interior del capilar tras inyectar.
• La muestra debe permanecer como una gota en el centro del tubo
Inyección demasiado baja
Inyección demasiado alta
Inyección correcta
AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Ajustes a realizar para un método de
GFAA
– Programa de temperaturas.
• Fijar una temperatura adecuada de secado (unos grados por debajo del punto
de ebullición del disolvente) y tiempo (2-3 seg/ L de disolución inyectada)
• Optimizar la temperatura de calcinado; lo más alta posible sin que la muestra
se evapore
• Asegurarse de cortar el flujo de gas interno antes de la atomización
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Escuchas algún burbujeo o silbido durante la fase de calcinación?
• Esto indica que el secado no es correcto • Aumente la temperatura o tiempo de secado
Parámetros del Método
• El SRM “Wizard” automatiza la
optimización del programa de
temperaturas
• Optimiza la absorbancia en función de
las temperaturas de calcinación y
atomización
• Crea automaticamente un método
usando las condiciones recomendadas
• Reduce el training necesaro para
nuevos usuarios
Optimización de Métodos del Horno Automatizada
Resultados de la
optimización para la
determinación de Pb
usando fosfatos de
modificador
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
– Selección de la long de onda, intensidad y
rendija
• Usar típicamente la línea más sensible, y el slit
recomendado excepto en el caso de que presente
interferencias.
• Emplear el corrector de fondo si es necesario, D2
o zeeman.
• Ultilizar lámparas UltrAA lamp para disminuír el
ruido si es necesario y mejorar los LD.
– Volumen de inyección
• Emplear volúmenes de inyección mayores o
menores en función de la sensibilidad necesaria.
– Modo de medida
• Altura de pico para obtener la mayor sensibilidad
en matrices sencillas.
• Area de pico en matrices complejas.
• Adición standard en matrices complejas
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Parámetros del Método
Interferencias en los análisis por GFAA
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Espectros de absorción molecular
de: FeCl2 (a), CrCl2 (b), MnCl2 (c)
Las interferencias físicas, químicas y
espectrales pueden evitarse empleando:
• Líneas de absorción alternativas.
• Diseñando correctamente las calibraciones;
matrix matching, o adicion standard.
• Empleando los tubos de grafito adecuados;
particionados, o con plataforma.
• Optimizando el programa de temperaturas,
especialmente la calcinación.
• Empleando los modificadores químicos
adecuados.
• Empleando el sistema de corrección de fondo del
instrumento.
Mantenimiento de la GFAA
– Limpiar las ventanas
• Tanto de las lámparas como del compartimento de muestras, como de la
propia cámara de grafito
• Los humos y residuos químicos reducen la transmisión de la luz y
contribuyen al aumento del ruido de los análisis
– Sistema de introducción de muestra
• Limpiar de depósitos y suciedades el capilar de inyección.
• Comprobar que el capilar de inyección está recto.
• Usar una disolución de limpieza con 0.01% HNO3 y unas gotas de Tritón X-
100.
– Cámara de grafito
• Limpiar el tubo si se producen residuos con el uso que pueden afectar la
reproducibilidad de las inyecciones, ej en análisis de fluidos biológicos.
• Acondicionar los tubos antes de su uso.
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Sistemas de cámara de grafito Agilent
• La mayor sensibilidad den
mercado en cámara de grafito
• La mayor capacidad de
corrección de interferencias:
< 2 % error a > 2 Abs de fondo.
• La mayor velocidad en la
corrección de fondos
• La mejor capacidad para
manejar muestras difíciles
• Automatización completa
Mejores prestaciones
analíticas y gran flexibilidad
Competidor
Agilent =
Mas sensibilidad
Menos ruido
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
• Todos los detalles, incluido el propio ambiente del laboratorio, las disoluciones
empleadas y su almacenaciento influyen en los resultados analíticos.
• Resulta imprescindible realizar los ajustes instrumentales correctos:
• Mechero
• Cámara de mezcla
• Nebulizador
• Tubos
• Cámara de grafito
• Accesorios
• Hay que utilizar un criterio analítico a la hora de fijar los parámetros fundamentales
del método.
• Es recomendable seguir las recomendaciones de mantenimiento del instrumento
establecidas.
• Establecer los controles necesarios para asegurar la calidad de los análisis
Resumen – Para conseguir resultados de calidad.
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AA Maintenance & Trouble Shooting
Apr. 2012
Soporte post-venta y atención al cliente
Más de 70 ingenieros especializados
20 de ellos especializados en Espectroscopía
ANÁLISIS ELEMENTAL
Análisis de metales en Aguas Potables según R.D.
140
Análisis de metales en Aguas Residuales
Análisis de metales en Alimentos según Reglamento
1881/2006 de la UE
Análisis de metales en muestras biológicas según
métodos del INSHT
Análisis de metales en piensos para alimentación
animal
Análisis de P, S y metales (Na, K, Ca y Mg) en
Biodiesel según norma UNE 14538
Análisis de metales mayoritarios y trazas en
Fertilizantes
Programa Expertos en Aplicaciones
Servicio de Atención al Cliente
(: 901 11 68 90