Análisis químico de cinc y sus aleaciones por polarografía, espectrofotometría y absorción atómica

Fundamento

La combinación de técnicas responde a los niveles de concentración. El aluminio, que en las aleaciones de fundición es el aleante principal, se determina por volumetría con complexona o por espectrofotometría; el cobre por espectrofotometría o por volumetría; el hierro y el magnesio por espectrofotometría. Las impurezas críticas —plomo, cadmio, estaño, indio y talio— se determinan históricamente por polarografía, una técnica electroquímica en la que la corriente que circula por un electrodo de gota de mercurio en función del potencial aplicado produce ondas cuya altura es proporcional a la concentración y cuyo potencial identifica al elemento; su virtud es que resuelve varios metales en una sola corrida y llega a niveles de trazas sin preconcentrar, que es exactamente lo que se necesita aquí, y su costo es el manejo del mercurio. La absorción atómica en llama permite hoy determinar en una sola disolución el aluminio, el cadmio, el cobre, el hierro, el plomo y el magnesio, y es el método de rutina. Se completa con el análisis espectrográfico de emisión, con sus criterios propios de equipos, líneas analíticas y curvas de calibración, y con la preparación específica de la muestra para esa técnica.

Analito (qué se mide)

Aluminio, cobre, hierro, plomo, cadmio, estaño, indio, talio y magnesio en cinc y sus aleaciones

Matriz (en qué muestra)

Cinc electrolítico y de refinación; aleaciones de cinc para fundición a presión; aleaciones para galvanizado; residuos y polvos de acería con cinc; muestras en control de calidad de fundición

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Polarógrafo con electrodo de gota de mercurio y celda con desaireación; espectrómetro de absorción atómica de llama; espectrofotómetro ultravioleta visible; espectrógrafo de emisión con sus accesorios; balanza analítica; campana de extracción; equipo de gestión de residuos de mercurio.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Mercurio de calidad polarográfica; electrolitos de soporte y supresores de máximos; ácidos de grado traza; patrones certificados de cada elemento; nitrógeno de desaireación; materiales de referencia de aleaciones de cinc.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Virutas y muestras fundidas; celdas polarográficas; electrodos contrastados para espectrografía; planillas de alturas de onda y de concentraciones; recipientes de descarte de mercurio.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Mercurio, que se descarta como residuo peligroso; reactivos; patrones; muestras.

Unidad

kg/kg · contenido de cada elemento (% en masa o mg/kg) · método empleado por elemento · recuperación sobre material de referencia certificado · potencial de media onda de cada elemento en el medio empleado · grado de cinc asignado según la norma de composición

Rango de referencia

Los límites de plomo, cadmio y estaño en el cinc para fundición a presión están en el orden de unas pocas partes por millón, tres órdenes de magnitud por debajo de los aleantes; esa diferencia de escala es la que obliga a técnicas de trazas y a un control estricto de la contaminación del laboratorio

Norma que lo exige

Las normas de composición de cinc y de sus aleaciones, que fijan los contenidos máximos de plomo, cadmio y estaño por grado; las especificaciones de compra de fundiciones a presión y de galvanizadores; los certificados de partida; las normas de higiene y seguridad y de gestión de residuos para el manejo de mercurionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 60500 e IRAM 60501, sobre la determinación de aluminio por espectrofotometría y por volumetría; IRAM 60502 e IRAM 60507 e IRAM 60508, sobre hierro y cobre; IRAM 60504, IRAM 60506 e IRAM 60505, sobre la determinación polarográfica de plomo, cadmio, estaño e indio; IRAM 60503, sobre la determinación de talio; IRAM 60509, sobre la determinación de aluminio, cadmio, cobre, hierro, plomo y magnesio por absorción atómica en llama; IRAM 60512 e IRAM 60513, sobre la preparación de la muestra y los criterios del análisis espectrográficonorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 60500:1976; IRAM 60501:1975; IRAM 60502:1976; IRAM 60507:1979; IRAM 60508:1977; IRAM 60504:1976; IRAM 60506:1979; IRAM 60505:1976; IRAM 60503:1975; IRAM 60509:1985; IRAM 60512:1981; IRAM 60513:1980

Volumen de muestra

Destructivo. De 0,5 a 2 g de muestra por determinación

Conservación y transporte

El mercurio de la polarografía se maneja en bandeja de contención y se descarta como residuo peligroso, y hoy conviene reemplazar la técnica por absorción atómica con horno o por plasma cuando el laboratorio dispone de ellos. La contaminación por plomo y cadmio del ambiente de laboratorio es la limitación real del ensayo: se trabaja con vidriería dedicada y con blancos en cada tanda. La solución se desairea antes de polarografiar.

Límite de detección típico

La polarografía y la absorción atómica alcanzan partes por millón para las impurezas críticas

Incertidumbre típica

Del 2 al 5 % relativo en los aleantes y del 10 al 20 % cerca del límite de cuantificación de las trazas

Área

Química analítica; Metalurgia; Materiales/industrial

Fecha de última actualización: 11/9/2026