Análisis multilemental de minerales lateríticos pro ICP-OES. Efectos matriz, su reducción y posibles mecanismos

Abstract

Se desarrolló un procedimiento para la determinación de los elementos en baja concentración Ca, Co, Cu, K, Na, P, V, Zn junto a los mayoritarios Al, Cr, Fe, Mg, Mn y Ni en minerales lateríticos empleando la Espectrometría de emisión óptica con plasma inductivamente acoplado (ICP-OES por sus siglas en inglés), donde el estudio del efecto matriz fue el aspecto esencial considerado para la obtención de la metodología analítica. La digestión ácida de las muestras empleando un horno de microondas fue optimizada obteniendo procedimientos específicos para dos tipos de muestras de minerales lateríticos: uno de alto contenido de Fe (laterita) y otro de altos contenidos de Si y Mg (serpentinita). Se seleccionaron las condiciones robustas (Potencia de radiofrecuencia = 1,4 kW y Flujo del nebulizador = 0,8 L min-1) y se comprobó que se redujo el efecto matriz, no se afectó la precisión del análisis y la sensibilidad mejoró para líneas con energías mayores que 9 eV. Las condiciones no robustas (Potencia de radiofrecuencia = 0,9 kW y Flujo del nebulizador = 1,3 L min-1) fueron empleadas para profundizar en el estudio teórico del efecto matriz a través de su comportamiento en función de la energía de las líneas lo que permitió obtener evidencias experimentales que corroboran la existencia de mecanismos de excitación no térmicos mediante reacciones de transferencia de energía entre iones de Argón y átomos de los analitos (Transferencia de Carga). También se proponen las reacciones por Ionización Penning a través de las cuales es posible teóricamente la excitación de analitos por átomos excitados de Argón. Por último, se propone una posible explicación para el aumento de la intensidad de las líneas atómicas en presencia de Ca y Na y para la mayor disminución de la intensidad de algunas líneas iónicas de los analitos en presencia de Ca respecto al Na basada también en la transferencia de energía durante colisiones inelásticas