Figura. Aparato de análisis de composición por combustión

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El aparato de análisis elemental por combustión es un sistema diseñado para determinar la composición de una sustancia a partir de los productos generados durante su combustión completa. Como se observa en la figura, una muestra de masa conocida se introduce en un horno por el que circula una corriente de oxígeno. Durante el calentamiento, los elementos presentes en la muestra reaccionan con el oxígeno y se transforman en compuestos de composición conocida. El carbono se convierte en dióxido de carbono (CO₂), el hidrógeno en agua (H₂O) y el nitrógeno en distintos óxidos de nitrógeno (NOₓ). Estos gases abandonan el horno arrastrados por el flujo gaseoso y son conducidos hacia una serie de dispositivos absorbentes conectados en secuencia.

Cada absorbedor está diseñado para retener selectivamente uno de los productos de combustión. El primer absorbedor captura el agua formada, el segundo retiene el dióxido de carbono y el tercero atrapa los óxidos de nitrógeno. La cantidad retenida se determina mediante el aumento de masa experimentado por cada cartucho absorbente. A partir de estas masas y de las relaciones estequiométricas correspondientes, es posible calcular la cantidad de carbono, hidrógeno y nitrógeno presentes originalmente en la muestra. Cuando la sustancia contiene además oxígeno, este suele determinarse indirectamente por diferencia entre la masa total de la muestra y la suma de las masas de los demás elementos identificados.

Los analizadores modernos son considerablemente más complejos que el esquema didáctico mostrado. Mientras que los equipos clásicos empleaban entre dos y cuatro absorbedores, los instrumentos actuales pueden incorporar cinco, seis o más etapas analíticas, incluyendo trampas para agua, dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, halógenos y otros productos específicos. En muchos casos los absorbentes han sido sustituidos por detectores instrumentales de alta sensibilidad, como detectores de conductividad térmica, infrarrojos no dispersivos y espectrometría de masas. Gracias a estas mejoras, el análisis por combustión se ha convertido en una herramienta fundamental para la química analítica, el control de calidad farmacéutico, la caracterización de materiales, la petroquímica, la ciencia ambiental y la determinación precisa de fórmulas empíricas y moleculares.