1. Explicar el trmino espectrometra de masas indicando su origen La espectrometra de masas es una tcnica analtica que se fundamenta en la separacin de partculas moleculares o atmicas por su diferente masa, es una Interaccin de especies cargadas con campos magnticos y/o elctricos, dando lugar a un espectro de masas que puede ser usado como huella qumica para caracterizar el analito. El trmino "espectroscopia de masas" no es tan adecuado, ya que la tcnica es principalmente una forma de medida, aunque produzca realmente un espectro para la observacin. Este espectro tiene la masa (m) como variable, pero la medida es esencialmente de la energa cintica de la partcula. La espectrometra de masas tiene su origen en los experimentos desarrollados en el Cavendish Laboratory de la Universidad de Cambridge en Inglaterra en 1897 por Joseph John Thomson, l descubri que descargas elctricas en gases producan iones y que estos rayos de iones podan adoptar diferentes trayectorias parablicas de acuerdo a su masa cuando pasaban a travs de campos electromagnticos. Thomson realiz la construccin del primer espectrmetro de masas, llamado parbola espectrogrfica, para la determinacin de la relacin masa/carga de iones. Uno de los estudiantes de Thomson, Francis William Aston fue quien diseo varios espectrmetros de masas en los cuales los iones eran dispersados por sus masas y enfocados de acuerdo a su velocidad. Esto permiti mejorar el poder de resolucin de masas y el posterior descubrimiento de istopos de diferentes elementos que estn presentes en la naturaleza. Thomson recibi el Premio Nobel de Fsica en 1906 y Aston el Premio Nobel de Qumica en 1922. Pero fue hasta la dcada de los 40s que los primeros espectrmetros de masas comerciales aparecieron

PUNTO No 2: Indicar las etapas que se llevan a cabo en un anlisis con espectrometra de masas:El anlisis por espectrometra de masas consta de las siguientes etapas:1) Atomizacin2) Conversin de una fraccin significativa de los tomos formados en la etapa No 1 en un flujo de iones (casi siempre positivos de una sola carga)3) Separacin de los iones formados en la segunda etapa con base a su relacin (masa/carga) (m/z)Donde m= # de masa del in en (uma)z= # de cargas fundamentales4) Conteo del nmero de iones de cada tipo o medicin de la corriente inica producida cuando los iones formados a partir de la muestra inciden en un detector adecuado.

FUENTE DE IONES GASEOSOS: El punto de arranque de un anlisis por espectrometra de masas es la formacin de iones del analito en forma gaseosa, la proyeccin y la utilidad del mismo. El encargado de realizar la atomizacin es la fuente de iones, que la podemos encontrar como fuente de fase gaseosa o fuente de desorcin. En la primera primero se volatiliza la muestra y luego se ioniza. Y en la segunda la muestra que puede estar en fase lquida o slida se trasforma directamente en iones gaseosos. ANALIZADOR DE MASAS: Para la separacin de iones con diferente relacin masa/carga se dispone de varios dispositivos. Lo ideal es que el analizador fuera capaz de distinguir entre diferencias muy pequeas de masa. Adems debern permitir el paso del nmero de iones suficiente para producir corrientes inicas fciles de medir. Los analizadores ms utilizados, son el campo magntico, el analizador cuadrupolar (utilizado en equipos combinados con un cromatografo de gases) y el analizador de trampa de iones. SISTEMA DETECTOR Y REGISTRADOR Detector: Las corrientes de iones que salen del analizador, son de una intensidad pequea (10-8 a 10-14 A); estas bajas intensidades de la corriente inica originan problemas a la hora de realizar la deteccin, que debe ser muy rpida y muy precisa. Existen principalmente tres tipos de detectores: 1) Caja de Faraday; 2) multiplicador de electrones 3) placa fotogrfica.

punto 3.

ICPMSEl plasma de acoplamiento inductivo es una fuente de ionizacin a presin atmosfrica donde la muestra que llega es atomizada e ionizada. Los iones formados pasan al espectrmetro de masas donde son separados segn su relacin carga/masa. Cada una de las masas que llega al detector es analizada para determinar su abundancia en la muestra.Es una tcnica espectroscpica especialmente desarrollada para el anlisis de elementos, dando lugar a medidas rpidas, exactas y precisas.Caractersticas:Permite la determinacin multielemental de la mayora de los elementos del sistema peridico * Da origen a espectros de masas simples de los elementos * Se alcanzan Lmites de Deteccin de unas pocas ppb-ppt para la mayora de los elementos * Se obtienen intervalos de linealidad que abarcan de 6 a 7 rdenes de magnitud * Permite la medida de relaciones isotpicas * Se le puede acoplar tcnicas de separacin como la cromatografa lquida, gaseosa o la electroforesis capilar. * Permite utilizar sistemas de introduccin de muestras como la vaporizacin electro trmica, la ablacin por Laser, la generacin de hidruros, la nebulizacin ultrasnica o la desolvatacin.Aplicaciones:Especiacin de compuestos de selenioEspeciacin de organoestnnicosEspeciacin de compuestos de arsnicoEspeciacin de compuestos de mercurioEspeciacin de compuestos de platinoSSMSLa espectrometra de masas de fuente de chispa tiene aplicacin en muestras que no se disuelven ni se analizan fcilmente por ICP.En esta tcnica los componentes atmicos de la muestra se convierten en iones gaseosos para el anlisis de masas mediante una chispa de radiofrecuencia de elevado potencial (aproximadamente 30 kV).la resolucin de los espectrmetros utilizados con fuentes de chispa es de rdenes de magnitud superiores a los de los instrumentos utilizados con ICP,por ello el numero de interferencias es menor.La tcnica tiene elevada sensibilidad, aplicabilidad a una amplia variedad de matrices de muestra, gran intervalo dinmico lineal de la seal de salida.GDMSLos iones del analito son conducidos al espectrmetro de masa mediante un vacio diferencial. Despus los iones se filtran en un analizador cuadrupolar o dispersados con un sector magntico para su deteccin y determinacin.Las fuentes de descarga luminiscente se utilizan frecuentemente con antorchas de ICP.la descarga luminiscente acta como atomizador y la antorcha de ICP como ionizador.La fuente de descarga luminiscente parece ser ms estable que la fuente de chispa y es ms econmica tanto en la adquisicin como en el mantenimiento. Es particularmente til para el anlisis directo de muestras solidas.

4. Indicar los espectrmetros de masas que se conocen y comercializan actualmente; hacer esquemas: Espectrmetro de masas cuadrupolar: Se usa para espectrometra de masa atmica con plasma de acoplamiento inductivo: ICPMS, para espectrometra de masa atmica con plasma de corriente continua: DCPMS y para espectrometra de masa atmica con plasma inducido por microondas: MIPMS.

Espectrmetro de masas de tiempo de vuelo: para espectrometra de masa atmica con microsonda de lser: LMMS

Espectrmetro de masas de doble enfoque: para para espectrometra de masa atmica con fuente de chispa: SSMS, para espectrometra de masa atmica de ionizacin trmica: TIMS, para espectrometra de masa atmica con descarga luminiscente: GDMS y para espectrometra de masa atmica con ion secundario. Se introduce una cantidad muy pequea de muestra en la fuente de iones, donde los componentes de la muestra se convierten en iones gaseosos mediante el bombardeo con electrones, fotones, iones o molculas. Tambin se puede conseguir la ionizacin con energa trmica o elctrica. La seal de salida de la fuente de iones es un flujo de iones positivos o negativos gaseosos que son acelerados en el analizador de masas. Espectrmetro de masas cuadrupolo de trampa ionica:

PUNTO 5) varios tipos de detectores para espectrmetros de masas: En los primeros aos predominaban los multiplicadores de electrones de deteccin puntual situados en el ambiente de alto vaco del espectrmetro. Mas tarde fueron apareciendo nuevos desarrollos para deteccin puntual, como los detectores "Channeltron" de bajo coste y uso general, y los sistemas de conversin fotnica mas sofisticados, sensibles y duraderos. Tambin han aparecido sistemas de deteccin simultnea, tales como bateras de micromultiplicadores multicanal (Microchannel Plate o Multichannel Multiplier Array Detector), combinadas normalmente con posterior centelleo o conversin fotnica, cuya aportacin a los nuevos desarrollos instrumentales en Espectrometra de Masas ha sido importante. Luego de la separacin de los iones en el analizador del espectrmetro de masas, stos deben ser detectados. La deteccin depender de cmo se efectu la separacin de los iones, es decir del tipo de analizador utilizado 1. Detector de copa de Faraday Consiste en un simple electrodo, normalmente en forma de copa o caja, que recibe el impacto de los iones a detectar. Los iones se neutralizan por transferencia de electrones, y la seal se mide como una corriente analgica igual o superior a la corriente inica original, dependiendo de la forma del electrodo. Uso: Se utiliza principalmente en sistemas para anlisis de gases permanentes, en muestras ambientales, reactores, gases residuales, etc., normalmente combinado con un SEM (Multiplicador de Electrones Secundarios = Secondary Electron Multiplier), usndose uno u otro segn la sensibilidad requerida y el vaco disponible. Tambin tiene aplicacin en los espectrmetros de masas para medida de Relaciones Isotpicas (IRMS = Isotopic Ratio Mass Spectrometer). En estos equipos se utilizan colectores mltiples, formados por una batera de copas de Faraday, cada una de las cuales se dedica a la deteccin de una nica masa Ventajas: Puede trabajar a presiones relativamente altas, del orden de 10-4 mbar, y posee una gran linealidad de respuesta. Desvenatajas: Es un detector de baja sensibilidad y gran sencillez. La mnima corriente detectable es del orden de 10-14 A. 1. Multiplicador de electrones secundarios Uno de los detectores que han sido ms utilizados en espectrometra de masas, es el multiplicador de electrones de dnodos. El ctodo y los sucesivos dnodos tienen superficies de Cu/Be de las que se emiten rfagas de electrones al ser alcanzadas por iones o electrones de elevada energa. Su funcionamiento puede verse en la figura 20a. El in a detectar choca con el primer dnodo, provocando la emisin de un elevado nmero de electrones, que van a incidir sobre el segundo dnodo. El proceso de multiplicacin se repite sucesivamente en los dems dnodos, obtenindose al final del sistema una amplificacin de seal del orden de 106 a 108 . El tamao de la seal (y ruido) es funcin del voltaje del EM, cuanto mayor es el voltaje mayor es la seal. La relacin NO es lineal en lo que respecta al voltaje o m/z. Ventajas: Es un detector mucho ms sensible que el de copa de Faraday, con una seal mnima detectable del orden de 10-18 A . La velocidad de respuesta del multiplicador de electrones, tpicamente inferior a 50 ns, es mucho ms rpida que la del detector Faraday, lo que permite mayores velocidades de barrido en el espectrmetro de masas. Los electromultiplicadores son capaces de aumentar la corriente por un factor de 1,000,000 pero el rango de trabajo tpico es de 100,000. Desventajas: Requiere alta tensin y un mayor vaco para operar, del orden de 10-6 mbar o mejor. Es un detector de vida limitada, pues se va desgastando con el uso, por lo que su ganancia va cambiando con el tiempo y requiere calibracin frecuente. Es muy sensible a subidas de presin, pudiendo destruirse prcticamente si se produce una ruptura o accidente de vaco. tiene un tiempo de vida finito. Este tiempo de vida es funcin de la corriente de salida, cuanto mayor es sta, menor es el tiempo de vida del EM. 1. Detector "Channeltron" Este detector es uno de los ms utilizados hoy en da en espectrometra de masas para uso general. Es similar al multiplicador de electrones clsico, con la principal diferencia de que no tiene mltiples dnodos discretos, sino que est formado por un tubo de vidrio en forma de corneta, a veces terminado en forma de espiral o caracol cuyo interior est recubierto por un xido de plomo semiconductor de composicin y caractersticas especiales. Si se desea detectar iones positivos, se aplica un potencial negativo en la boca del detector para que los iones procedentes del espectrmetro de masas, desviados de su trayectoria por una placa repulsora con potencial positivo sean atrados a su interior y choquen con la cara interna, produciendo la emisin de un cierto nmero de electrones. El final del tubo del detector se sita a un potencial cercano a tierra, con lo que existir un gradiente contnuo de potencial desde la boca al fondo del detector. Debido a esto, los electrones arrancados en el impacto inicial del ion volarn en la direccin de los potenciales menos negativos, hacia potencial cero, producindose una gran cantidad de impactos en el camino, en cada uno de los cuales se multiplicar el numero de electrones, con lo que se puede conseguir un efecto multiplicador del orden de 108 . A1 final del recorrido del tubo multiplicador se encuentran un cono colector con la electrnica de preamplificacin y amplificacin asociada. Si se desean detectar iones negativos, en principio basta con cambiar el signo de los potenciales aplicados a la placa repulsora y a la boca del channeltron. Por tanto, este detector es susceptible de ser empleado tanto para detectar iones positivos como negativos. Ventajas: El hecho de situar el detector fuera del "eje ptico" del espectrmetro, produce una ventaja importante, adems de permitir la deteccin selectiva de iones positivos o negativos, como es la de evitar que alcancen el detector partculas o radiaciones no deseadas, tales como fragmentos neutros o fotones procedentes del filamento de la fuente, que podran incrementar el ruido de fondo y originar seales parsitas. Otra ventaja de los "Channeltron" es que pueden exponerse a presin atmosfrica sin ningn problema, siempre que el alto voltaje haya sido desconectado, lo que permite romper vaco en el sistema sin complicaciones. Requieren un vaco mnimo de trabajo del orden de 5 x 10-5 torr, lo que no debe ser problema en espectroscopa de masas donde es habitual trabajar con vacos mejores que 10-1 torr en el analizador. Desventajas: La vida de un detector "Channeltron", aunque superior a la de los multiplicadores de dnodos discretos, es tambin limitada y depende de la carga total acumulada, es decir, del voltaje aplicado y del nmero de iones detectados. A medida que la superficie interior se va agotando, se va haciendo necesario incrementar el alto voltaje aplicado para conseguir una seal adecuada. Cuando este fenmeno se acelera, es sntoma evidente de que el final de la vida til del detector se acerca. 1. Detector de conversin fotnica (Detector "Daly" o de centelleo) Este detector es uno de los ms eficientes, sensibles y de ms larga vida disponible para deteccin puntual. Los iones procedentes del tubo de vuelo del espectrmetro de masas son desviados de su trayectoria mediante un potencial elctrico. El voltaje aplicado es de signo contrario a la carga de los iones que se quieran detectar, para provocar su atraccin y choque sobre el dnodo inicial. Este choque produce mltiples electrones que son atrados, a su vez, por un voltaje ms positivo que el del dnodo, y aplicado sobre una pantalla fosforescente. Al recibir el impacto de los electrones, la pantalla de centelleo emite un gran nmero de fotones, los cuales se dirigen a un fotomultiplicador convencional sellado a vaco, producindose la consiguiente cascada de electrones que multiplica la seal. La seal es detectada al final de su recorrido por el interior del tubo fotomultiplicador, siendo posteriormente de nuevo amplificada, digitalizada y elaborada mediante circuitos electrnicos, para su manipulacin por el sistema de tratamiento de datos del espectrmetro de masas. Ventajas: Una ventaja de este detector sobre los clsicos "Channeltron", aparte de su mayor sensibilidad y estabilidad, es su extraordinaria duracin, ya que el elemento que envejece principalmente es el fotomultiplicador, que sufre en todo caso menos deterioro, pues recibe el impacto de fotones y electrones que causan menor dao que el impacto directo de los iones. Adems, la sustitucin del multiplicador no es nada costosa, ya que se trata de un componente normal, disponible en el mercado a bajo precio. 1. Detectores multicanal Existen varios tipos de detectores que pueden incluirse en esta denominacin de multicanales. Se basan en la utilizacin de una o dos capas de bateras de micromultiplicadores, seguidas de un sistema de deteccin mas o menos sofisticado y eficiente, encargado de detectar simultneamente todas las seales. Ventajas: Son capaces de detectar simultneamente una amplia zona espectral, lo que aumenta enormemente el tiempo de observacin de cada ion, con la mayor sensibilidad, estabilidad, capacidad de amplificacin, etc., de los modernos sistemas multiplicadores. Ello conduce a una sensibilidad aumentada en muchos rdenes de magnitud. Existen distintas denominaciones de este tipo de detectores tales como: Multiple Channel Detector o Multiple Channel Detector/Multiplier Array Detector/Microchannel Multipliers - Multichannel Photo Diode Array 1. Detector (colector) inico compuesto El detector inico compuesto consiste en un nmero de elementos de deteccin inicos ordenados en una lnea o en varias lneas unas sobre otras en un plano. Cada elemento de deteccin es un multiplicador electrnico. Por esta razn para la construccin de los detectores compuestos los multiplicadores electrnicos individuales tienen que ser muy pequeos de manera que puedan ser situados unos al lado del otro en el menor espacio posible. As, el diseo de un elemento de un detector compuesto es significativamente diferente al de un multiplicador electrnico estndar utilizado para un detector de iones puntual, aun cuando sus mtodos de trabajo son similares. Ventajas: La mayor ventaja de los detectores de iones compuestos sobre los detectores de iones puntuales se encuentra en la posibilidad que brindan de registrar un rango de valores de m/z y la abundancia correspondiente de los iones, todo a un mismo tiempo, que adems es muy breve. Hay dos situaciones importantes en las cuales son preferibles mediciones rpidas en espectrometra de masas: Cuando se utilizan fuentes de ionizacin como la desorcin por lser, en cuyo caso se produce un pulso en un intervalo de tiempo muy corto, usualmente del orden de los nanosegundos. Si el detector se demora 1s para intentar barrer el rango de valores de m/z de los iones producidos, slo podr detectar iones durante los primeros nanosegundos. La utilizacin de un detector de iones puntual cuando la ionizacin se ha efectuado por pulsos del orden de tiempo descrito llevara a la situacin siguiente: luego de transcurridos los primeros intervalos del barrido no llegarn ms iones al detector porque no deben existir. En el detector de iones compuesto la deteccin simultnea elimina esta dificultad. Cuando resulta necesario detectar trazas de un material. El problema prctico es que el espectro de masas debe ser registrado lo ms rpidamente posible para evitar el riesgo de que los fragmentos inicos de la sustancia que existe en tan baja cantidad no sean detectados durante el barrido. El detector de iones compuesto permite registrar una regin estrecha del espectro e incluso monitorear un solo valor de m/z. punto 6 6. Cules son los principios que aplican los analizadores de masas que son comerciales actualmente?, explicar su funcionamiento Los analizadores de masas se fundamentan en la separacin de partculas moleculares o atmicas por su diferente masa.Para la separacin de iones con diversas relaciones masa/carga son posibles varios mtodos. Idealmente, un analizador debera ser capaz de distinguir entre diferencias muy pequeas de masa. Adems, los analizadores deberan permitir el paso del suficiente nmero de iones para dar lugar a corrientes de iones fcilmente medibles. Sin embargo, estas dos propiedades no son totalmente compatibles y siempre se debe llegar a un compromiso en el diseo. La capacidad de un espectrmetro de masas de distinguir entre masas se expresa normalmente en trminos de su resolucin R, que se define como R = m/m donde m es la diferencia entre dos picos adyacentes que estn resueltos y m es la masa nominal, masa sin decimales, del primer pico (a veces se utiliza en su lugar la masa media de los dos picos). Dos picos se consideran que estn separados si la altura del valle entre ellos no es ms que un porcentaje de su altura (a menudo un 10%). As, un espectrmetro con una resolucin de 4000 podr resolver picos que tengan valores de m/z de 400,0 y 400,1 (o 40,00 y 40,01). La exactitud de la masa mide la proximidad del valor registrado de m/z a su verdadero valor. mexact = mverdadera mmedida (miliunidades de masa, mmu) ppmexact = (mexact/mmedida).106 (partes por milln, ppm) La resolucin que se necesita en un espectrmetro de masas depende en gran parte de su aplicacin. Por ejemplo para diferenciar entre iones de la misma masa nominal tales como C2H4 + , CH2N+ , N2 + y CO+ (todos ellos con 28 daltons de masa nominal pero con masas exactas de 28.0313, 28.0187, 28.0061 y 27.9949 daltons, respectivamente) se necesita un instrumento con una resolucin de varios miles. Por otro lado, los iones de bajo peso molecular que difieren en una unidad de masa o ms [por ejemplo, NH3 + (m = 17) y CH4 + (m = 16)] pueden distinguirse con un instrumento que tenga una resolucin inferior a 50. Los espectrmetros comerciales son asequibles con resoluciones que van desde aproximadamente 500 a 500 000.Principio de funcionamiento analizadores magnticos. Los analizadores de sector magntico utilizan un imn permanente o un electroimn para hacer que el haz de iones de la fuente se mueva en una trayectoria circular de 180, 90 o 60 grados. La Figura 13 muestra un instrumento de sector de 90 grados en el que los iones, formados por impacto de electrones, son acelerados a travs de la rendija B hacia el tubo analizador metlico, que se mantiene a una presin interna de alrededor de 10-7 torr. Se puede llevar a cabo un barrido de los iones de diferente masa a travs de la rendija de salida variando la fuerza del campo del imn, barridos magnticos, o el potencial de aceleracin entre las rendijas A y B, barridos elctricos. Los iones que pasan a travs de la rendija de salida se recogen en un electrodo colector y dan lugar a una corriente de iones que es amplificada y registrada. Analizador de trampa de iones (IT-MS, ion-trap MS o ITD, ion trap detector) Una trampa de iones es un dispositivo en el que los cationes o aniones gaseosos pueden ser formados y confinados durante largos perodos de tiempo por la accin de campos elctricos y/o magnticos. Se han desarrollado varios tipos de trampas de iones que en general son cuadrupolos pero en el espacio que lo que hacen es manipular iones y permitir hacer masas/masas. La Figura 18 muestra la seccin longitudinal de una trampa de iones sencilla asequible comercialmente. Consiste en un electrodo anular y un par de electrodos colectores. Se aplica al electrodo anular un potencial de radiofrecuencia variable mientras que los dos electrodos colectores estn conectados con tierra. Los iones con un valor apropiado de m/z circulan en una rbita estable dentro de la cavidad que est rodeada por el anillo. Cuando el potencial de radiofrecuencia se aumenta, las rbitas de los iones ms pesados llegan a estabilizarse, mientras que las de los iones ms ligeros se desestabilizan, lo que causa colisiones con la pared del electrodo anular. Cuando este dispositivo funciona como un espectrmetro de masas los iones quedan atrapados en el interior de la trampa mediante la aplicacin de los voltajes y radiofrecuencias adecuados, pudindose de esta forma hacer experimentos con ellos. Se sacan los iones que no interesan de la trampa y dejamos el que nos interesa estudiar que chocara con el He y as se hara el masas/masas. Los espectrmetros de trampa de iones son robustos, compactos y ms econmicos que los instrumentos de sector o de cuadrupolo. Sin embargo sufre de limitaciones en cuanto a su capacidad de resolucin y otras relacionadas con la alta probabilidad de que puedan producirse interacciones in molcula durante el prolongado tiempo de residencia de los iones en la cavidad.

Analizador de tiempo de vuelo (TOF, time of flight)En los instrumentos de tiempo de vuelo (TOF), los iones positivos se producen peridicamente por bombardeo de la muestra con impulsos de electrones, de iones secundarios o de fotones generados por lser. Estos impulsos tienen normalmente una frecuencia de 10 a 50 kHz y un tiempo de vida de 0,25 s. Los iones producidos de esta manera son acelerados por un impulso de campo elctrico de 103 a 104 V que tiene la misma frecuencia, pero retrasada, que el impulso de ionizacin. Las partculas aceleradas pasan entonces a un tubo analizador de un metro de longitud sobre el que no acta ningn campo. Debido a que todos los iones que entran en el tubo tienen idealmente la misma energa cintica, sus velocidades en el tubo debern variar de modo inverso a sus masas, y por tanto las partculas ligeras llegarn antes al detector que las pesadas. Los tiempos de vuelo tpicos estn entre 1 y 30 s.

7. Cmo funciona la tcnica espectrometra de masas con plasma de acoplamiento inductivo?, Qu aplicaciones tiene?, Cules son las ventajas y desventajas que presenta?.Funcionamiento: El ICP-MS proporciona informacin multielemental en una gran variedad de muestras. El plasma de acoplamiento inductivo (ICP) es una fuente de ionizacin a presin atmosfrica que junto a un espectrmetro de masas (MS) a vaco, constituye el equipo de ICP-MS.La muestra, en forma lquida, es transportada por medio de una bomba peristltica hasta el sistema nebulizador donde es transformada en aerosol gracias a la accin de gas argon. Dicho aerosol es conducido a la zona de ionizacin que consiste en un plasma generado al someter un flujo de gas argon a la accin de un campo magntico oscilante inducido por una corriente de alta frecuencia. En el interior del plasma se pueden llegar a alcanzar temperaturas de hasta 8000 K. En estas condiciones, los tomos presentes en la muestra son ionizados.Los iones pasan al interior del filtro cuadrupolar a travs de una interfase de vaco creciente, all son separados segn su relacin carga/masa. Cada una de las masas sintonizadas llegan al detector donde se evala su abundancia en la muestra.Aplicaciones: El ICPMS se puede utilizar para la determinacin cualitativa, semicuantitativa y cuantitativa de uno o ms elementos en muestras de materia.Debido a sus espectros de masas atmicos son sencillos, esta tcnica es particularmente importante para muestras que contienen elementos de las tierras raras y otros metales pesados, como el hierro.El anlisis semicuantitativo de uno o mas de los componentes en una mezcla, es posible midiendo la corriente o la intensidad del pico del ion para una disolucin que tiene una concentracin conocida del elemento en cuestin. La concentracin del analito en la muestra se calcula suponiendo qu la corriente del ion es proporcional a la concentracin.Para anlisis cuantitativos, el mtodo mas utilizado es ICPMS es emplear un conjunto de patrones de calibracin para preparar la curva de calibrado.El ICP-MS tiene tambin la posibilidad de realizar determinaciones semicuantitativas de elementos de los cuales no se dispone de patrn con un error inferior al 15%. El equipo puede realizar un barrido en todo el rango de masas proporcionando informacin semicuantitativa de casi todos los elementos de la tabla peridica sin necesidad de utilizar patrnMedida de la relacin isotpica, la cual es de considerable importancia en diversos campos de la ciencia y de la medicina.Aplicaciones Aplicaciones medioambientales (plantas, aguas, suelos, sedimentos, residuos). Control de calidad de frmacos. Aplicaciones biolgicas (tejidos, plasma). Ciencias de Materiales y Metalurgia. Geoqumica.Tipo ensayo Anlisis semicuantitativo multielemental (hasta 72 elementos): ofrece una estimacin de la concentracin de los elementos presentes en la muestra. Determina qu elementos son mayoritarios, minoritarios o trazas. Anlisis cuantitativo del elemento o elementos de inters.En el caso de que la muestra sea slida, existe la posibilidad de realizar tratamientos previos tanto en vaso abierto como en horno microondas.Ventajas:Bajos limites de deteccin para la mayora de los elementosAlto grado de selectividadBuena precisin y exactitudEspectros ms sencillos y fciles de interpretar en comparacin con la deteccin ptica.Se adapta fcilmente a los anlisis multielementales, se adecua a la rpida caracterizacin y anlisis semicuantitativo de varios tipos de materiales complejos.Desventajas:Al igual que los mtodos de espectroscopia ptica atmica, el ICPMS presenta serios problemas de interferencias tanto espectroscpicas como no espectroscpicas. La presencia de xidos e iones doblemente cargados en el plasma se deteriora la capacidad cuantitativa de ICP-MS en anlisis de ultratrazas. instrumentos ICP-MS son ms susceptibles a la inestabilidad de Instrumentos ICP-AES cuando se ejecuta muestras con una mayor niveles de slidos disueltos totales.

8. Qu interferencias se presentan en la espectrometra de masas atmica?, Cmo se pueden corregir estas interferencias? Todos los espectrmetros de masas tienen que funcionar en condiciones de alto vaco. Esto es necesario para lograr que los iones puedan llegar al detector sin interactuar con otras molculas gaseosas .Esas interacciones unidas a las que pueden ocurrir con las paredes del instrumento provocan que los iones pierdan su carga. Por otro lado, las interacciones in-molcula pueden producir reacciones no deseadas e incrementar la complejidad de los espectros. Reducir el nmero de interacciones es tan importante que resulta necesario utilizar sistemas de bombas de vaco muy eficientes, que incluyen bombas mecnicas en unin de bombas turbo-moleculares, de difusin o criognicas. Las interferencias espectrales pueden ser originadas por: 1. Solapamiento de una lnea espectral de otro elemento.2. Solapamiento con un espectro molecular.3. Seal de fondo originada por la recombinacin de iones y electrones del gas plasmgeno.4. Luz dispersa de las lneas de emisin de elementos presentes a elevadas concentraciones. Con respecto a este, el solapamiento espectral puede compensarse por correccin de los datos dudosos con un programa de filtrado de seales despus de monitorizar y medir el elemento interferente, en alguno casos puede elegirse otra longitud de onda para la medida. La contribucin de la seal de fondo y la radiacin dispersa puede compensarse utilizando una correccin de fondo adyacente a la lnea del analito. En la Espectrometra de Masas (MS), las interferencias espectrales se deben a la existencia de elementos o compuestos con la misma relacin masa/carga que el istopo de inters. Las interferencias debidas a iones atmicos se denominan interferencias isobricas o monoatmicas y las interferencias debidas a iones moleculares se denominan interferencias poliatmicas. Las interferencias poliatmicas, en los primeros equipos de MS, eran corregidas mediante ecuaciones de correccin, introducidas por el usuario en el software del equipo. En la actualidad, la mayora de los equipos de MS cuentan con sistemas para la eliminacin de estas interferencias, como son las celdas de colisin/reaccin. Independientemente de la solucin adoptada, hay que verificar que estas interferencias estn siendo eficazmente eliminadas (mediante celda de reaccin/colisin) o corregidas (mediante ecuaciones).

9. Aplicaciones de la espectroscopia con fuente de chispaLa espectrometra de chispa Se usa para el anlisis de elementos metlicos en muestras slidas. Para materiales no conductores, se usa polvo de grafito para hacer conductora la muestra. En los mtodos de espectroscopia de arco tradicionales se usa una muestra slida que es destruida durante el anlisis. Un arco elctrico o chispa se pasan por la muestra, calentndola a alta temperatura para excitar los tomos. Los tomos de analito excitado emiten luz en varias longitudes de onda que pueden ser detectadas mediante mtodos espectroscpicos comunes. Ya que las condiciones que producen la emisin por arco no son controladas cuantitativamente, el anlisis de los elementos es cualitativo. Hoy da, las fuentes de chispa con descargas controladas bajo una atmsfera de argn permiten que este mtodo pueda ser considerado eminentemente cuantitativo, y su uso est muy extendido en los laboratorios de control de produccin de fundiciones. Se han aplicado dos tipos de instrumentos multicanal a la espectroscopia de arco y de chispa: (1) espectrgrafos (2) espectrmetros multicanal y aceras. Los anlisis cuantitativos con chispa requieren el control preciso de: la preparacin de la muestra y calibrado excitacin de la muestra procesado de la pelcula en los espectrgrafos Generalmente los anlisis por fuente de chispa se basan en la relacin de la intensidad de la lnea del analito respecto a la de una lnea del patrn interno normalmente la lnea de un componente principal de la muestra En condiciones ideales, se pueden obtener desviaciones estndar relativas de pequeo porcentaje

11. La tcnica de deteccin de iones se basa en el fenmeno conocido como desbastado (sputtering, en ingls) de partculas centradas en un blanco, que son bombardeadas por iones, tomos o molculas. Dependiendo del intervalo de energa de la partcula primaria, ocurren colisiones elsticas e inelsticas: en el intervalo de los keV, las interacciones dominantes son las elsticas; las colisiones inelsticas aumentan como aumenta la energa. Estas son ms comunes en el intervalo de energa de los MeV.El proceso de dispersin produce iones secundarios en el rango de las energas cinticas traslacionales. Las distribuciones de energa son distintas para iones atmicos o moleculares. La eficiencia de ionizacin del SIMS es definida como la fraccin de los tomos esparcidos que se vuelven ionizados. La eficiencia vara con respecto al elemento de anlisis en varios rdenes de magnitud. Las influencias ms obvias son el potencial de ionizacin y la afinidad electrnica de los iones negativos.Proporciona datos de composicin elemental y estructura, su capacidad para detectar pequeas concentraciones de elementos y su distribucin en profundidad, etcAplicacionesElucidacin de la estructura de molculas orgnicas y biolgicas. Determinacin del peso molecular de pptidos, protenas y oligonucleicos. Identificacin de los compuestos de cromatogramas en capa fina y papel. Determinacin de secuencias de aminocidos en muestras de polipptidos y protenas. Deteccin e identificacin de especies separadas por cromatrografa y electroforesis capilar. Identificacin de drogas de abuso y sus metabolitos en sangre, orina y saliva. Control de gases en enfermos respiratorios durante los procesos quirrgicos. Pruebas para confirmar la presencia de drogas en sangre de caballos de carreras y en atletas olmpicos. Datacin de ejemplares en arqueologa. Anlisis de partculas en aerosoles. Determinacin de residuos de pesticidas en alimentos. Control de compuestos orgnicos voltiles en el agua de suministro