Estudio espectrométrico de una llama de concentrados de cobre

Abstract

La presente memoria de título tiene como objetivo estudiar la radiación emitida por las partículas de concentrados de cobre durante su combustión. Principalmente se estudia la radiación visible emitida por las partículas de concentrado de cobre, sin embargo, debido a las características del instrumento se cubre una pequeña porción de la región ultravioleta, así como también, se cubre una sección del infrarrojo cercano. Para ser exactos, el instrumento utilizado, registra la radiación en un rango espectral que va desde los 340 a los 1025 [nm]. El espectro de emisión contiene mucha información importante. De él es posible obtener la temperatura del cuerpo emisor, los elementos químicos que lo forman, la concentración de cierto componente, etc. La técnica utilizada para caracterizar el proceso de combustión de concentrados de cobre corresponde a la espectrometría de emisión. Se utilizó una llama de gas natural como fuente de excitación. Para evitar contaminar los espectros de emisión con luz ajena (iluminación artificial o luz solar) a la emitida por las partículas los espectros de emisión fueron capturados en el laboratorio con las luces apagadas. Al realizar la búsqueda de información se descubrió que aún no se han realizado investigaciones donde se estudien los espectros de emisión de los concentrados de cobre que se utilizan en la fusión flash. De los espectros de emisión capturados es posible observar que la radiación emitida por las partículas de concentrados de cobre posee dos componentes espectrales, una componente continua (radiación de origen térmico) y una componente discreta (debido a las líneas y bandas de emisión). En la investigación se realizó la identificación de las líneas de emisión atómicas y las bandas de emisión moleculares presentes en los espectros de emisión. Se presentan y discuten dos métodos de pirometría óptica, la pirometría de dos colores y la pirometría espectral. El primer método utiliza sólo dos longitudes de onda para obtener una estimación de la temperatura del cuerpo estudiado, mientras que el segundo método utiliza una gran cantidad de longitudes de onda para realizar la estimación de la temperatura. Esta característica junto con la posibilidad de seleccionar la región espectral a utilizar observando las similitudes que ésta presenta con la distribución de radiación de cuerpo negro de Planck lo hace un método superior al método de pirometría de dos colores para determinar la temperatura de cuerpos de emisividad desconocida.