DIF - TEMA 3

PROGRAMA DE CALIDAD UDABOLDIF 001 Tema IV/2010MICROSCOPIO DE POLARIZACINEl microscopio, de micro- (pequeo) y scopio (observar), es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeos para ser vistos a simple vista. El tipo ms comn y el primero que

se invent es el microscopio ptico. Se trata de un instrumento ptico que contiene una o varias lentesque permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refraccin. La ciencia que investiga los objetos pequeos utilizando este instrumento se llama microscopaLa microscopa.- es la tcnica de producir imgenes visibles de estructuras o detalles demasiado pequeos para ser percibidos a simple vista. los grandes aportes que la fsica ha desarrollado y que es muy utilizada especialmente en la biologa.

1.PARTES DEL MICROSCOPIO DE POLARIZACION

Imagen:Microscopio petrogrfico binocular museo geominero de Madrid.PolarizadorSe encuentra situado inmediatamente encima del sistema de iluminacin y por debajo del condensador. Est rgidamente unido al condensador y a la platina del microscopio. Su funcin es convertir la luz que sale del sistema de iluminacin en luz polarizada plana. El plano de vibracin de la luz dentro del polarizador puede ser girado en algunos microscopios, pero su posicin de trabajo est fijada a 0 grados, casi siempre coincidiendo con la direccin este-oesteSistema de iluminacin (bombilla)En los equipos ms modestos se trata simplemente de una bombilla, mientras que en los microscopios de investigacin la fuente de iluminacin conlleva un complejo sistema de filtros y lentes.Un sistema de este tipo se reproduce en la siguiente figura. La luz procedente de una bombilla pasa a travs de un sistemade filtros que concentran la luz en un haz de rayos paralelos. Un filtro anticalorfico evita que el calor se propague a travsdel microscopio. La correcta coloracin se consigue por unos filtros cromticos. Finalmente mediante un espejo se conducea los rayos en la direccin correcta. La intensidad del haz luminoso se regula mediante un diafragma de tipo iris, llamada diafragma de campo.2.PROCEDIMIENTO PARA LA INTERPRETACIN DE MUESTRAS PETROGRFICASPreparaciones microscpicas.- Para poder estudiar una muestra en el microscopio petrogrfico es necesario hacer

previamente una preparacin. El procedimiento a seguir es distinto segn que se trate de una muestra de material coherente(roca) o suelto (suelo o arena).Corte.- En primer lugar el trozo de roca ha de ser cortado con una sierra de borde de diamante para obtener una superficie plana con el tamao de la preparacin microscpica que se quiera obtener.Corte final.- Una vez pegado el trozo de roca al portaobjetos se corta para obtener una rodaja lo ms fina posible.Pegado.- La superficie pulida se pega sobre un portaobjetos de vidrio con un agente cementante incoloro e istropo(Blsamo de Canada, Eukit, resinas de poliester, etc).Cubrir.- Finalmente la muestra se recubre con un cubreobjetos pegndolo con un cemento similar al usado para pegar la roca al portaobjetos.Pulido.- Una vez obtenida una superficie plana esta se pulimenta para eliminar las huellas del corte y obtener un plano lo ms suave posible.Desgaste.- La muestra se desgasta hasta que alcance un espesor de unas 30 micras.

Preparacin de un suelo.- El proceso es similar al descrito para las rocas con la particularidad que antes de proceder se hade dar coherencia a la muestra de suelo. Para ello la muestra de suelo se coloca en un recipiente y se incluye al vaci enuna resina de polister. Al polimerizar la resina se endurece produciendo un bloque compacto que engloba a la muestra de suelo conservando imperturbable su estructura natural. A partir de este momento ya se puede seguir todo el procesodescrito para las muestras de rocas.Preparacin de arenas.- La preparacin de una muestra de arena es diferente segn se trate de arenas finas o de arenas gruesas.Arenas finas.- Las arenas finas por su pequeo tamao (200 micras) que las hace opacas si se montan directamente (1),por lo que es necesario incluirlas en una resina para darle coherencia. Para ello se colocan en un pequeo recipiente de fondo plano y se incluyen al vaci como se hace con las muestras de suelos (2).

ESPECTRMETROLos espectrmetros conocidos con el nombre de espectroscopios se utilizan en el anlisis para identificar materiales. El espectroscopio fue inventado por Gustav Robert Georg Kirchhoff y Robert Wilhelrn Bunsen. Los primeros espectroscopios eran un simple prisma con graduaciones que marcaban las distintas longitudes de onda de la luz.3.- DefinicinUn espectrmetro es un instrumento ptico que sirve para medir las propiedades de la luz en una determinada porcin del espectro electromagntico. La variable que se mide generalmente es la intensidad de la luz pero podramos medir tambinel estado de polarizacin, se aplica a variados instrumentos que operan sobre un amplio campo de longitudes de onda. Se utilizan espectrmetros en espectroscopia para producir lneas espectrales y medir sus longitudes de onda e intensidades.Este aparato separa las partculas o radiaciones de una determinada caractersticas como ser masa, carga, longitud de onda, etc. Y mide su proporcin, es empleado especialmente para medir la presencia de los istopos en una mezcla. En general, un instrumento concreto slo operar sobre una pequea porcin de ste campo total, debido a las diferentes tcnicas necesarias para medir distintas porciones del espectro. Por debajo de las frecuencias pticas (es decir, microondas, radio y audio), el analizador de espectro es un dispositivo electrnico muy parecido.4.- Caracterstica del espectrmetroEl instrumento denominado como espectrgrafo es capaz de expresar una forma de onda en un grfico. Hay varios tipos de espectrgrafos, dependiendo de la naturaleza de las ondas. La grfica resultante de un espectrgrafo se llama espectrograma, aunque es frecuente referirse a ella simplemente como espectro.Cuando se calienta un material hasta la incandescencia emite una luz cuyo espectro depende de la configuracin atmicadel material. Cada grupo de frecuencias de luz hace aparecer bandas claramente definidas en la escala que son su huella caracterstica (algo as como las huellas digitales de los humanos).

Dicho anlisis espectral, o espectroscopia, se ha convertido en una importante herramienta cientfica para analizar la composicin de materiales desconocidos y para el estudio de fenmenos astronmicos y probar teoras astronmicas.

El instrumento est equipado con doble sistema de atomizacin: nebulizador y mechero que permite realizar medidas de absorcin atmica de llama y atomizador electrotrmico de grafito de calentamiento transversal con tecnologa de control de temperatura verdadera, que permite llevar a cabo medidas de absorcin atmica con cmara de grafito. El espectrmetro esde doble haz y cuenta con correccin de fondo con lmpara de deuterio y con correccin de fondo.Todos los espectrmetros de masas cuentan con cuatro caractersticas comunes:-Un sistema para introducir la sustancia que se desea analizar en el instrumento.-Sistema para ionizar la sustancia-Un acelerador que dirige los iones hacia el instrumento de medida-Sistema para separa los distintos iones analizados y para registrar el espectro de masas de la sustancia3.5.- El espectrmetro de masaLa cantidad de los istopos y la composicin isotpica de los elementos se mide con un espectrmetro de masa. El espectrmetro de masa se constituye principalmente de las siguientes tres unidades:(1) Fuente de un rayo de iones cargados positivamente(2) Campo magntico(3) Colector de los ionesEn las tres unidades se establece un vaco de una presin alrededor de 10-6 a 10-9 mmHg. Dependiendo de la configuracinde la fuente inica se puede analizar muestras de gas o slidos. El rayo inico captado por el colector es neutralizado porlos electrones, que pasan por el colector y por un resistor de 1010 a 1012 ohm. La variacin del voltaje generado entre los trminos del resistor se amplifica y se la mide por medio de un voltmetro anlogo o digital. Usualmente se registra lasseales por medio de un registrador de cinta sin fin.El anlisis de masa de un elemento o de un compuesto, que se compone de varios istopos o masas isotpicas se obtiene variando el campo magntico o el voltaje de aceleracin de tal manera que los rayos inicos separados son enfocados consecutivamente hacia el colector. La seal resultante se registra con el registrador de cinta sin fin. Se constituye de una serie de mximos y mnimos, que en conjunto forman el espectro de masa del elemento. Cada alto representa una proporcin discreta de masa y carga que posibilita la identificacin de cada istopo presente en el espectro de masa. El tamao del alto es proporcional a la abundancia relativa de este istopo.

Todas estas etapas tienen lugar en la celda de confinamiento inico, comenzando por la produccin de los iones medianteun filamento de electrones, su confinamiento y excitacin (mediante pulsos externos) y finalmente la adquisicin de la sealy el procesamiento de datos.3.6.- AplicacionesLos espectrmetros de masas pueden proporcionar un alto grado de resolucin como ayuda a los anlisis de mezclas complejas. Por ejemplo, los productos del refinado y procesamiento del petrleo, que contiene normalmente hidrocarburos muy similares son difciles de separar con mtodos de anlisis qumico convencionales, pero pueden ser aislados y analizados con un espectrmetro de masas. Se consigue una mayor precisin con espectrmetros de masa en serie, que consiste en varios espectrmetros colocados uno tras otro.Los tipos de muestras y reas de conocimientos en los que las tcnicas de espectrometra atmicas prestan un valioso apoyo son muy diversos y, sin nimo de exhaustividad, pueden abarcar las siguientes reas de conocimiento: Qumica Inorgnica, Geologa, Hidrogeologa, Ecologa, Biologa, Anlisis medioambiental, Control de calidad, Medicina, Toxicologa, Arqueologa, Petroqumica y otros.