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IMPORTANCIA DE LA ESPECTROFOTOMETRÍA

Introducción Desde hace muchos años se ha usado el color como ayuda para reconocer las sustancias químicas; al reemplazar el ojo humano por otros detectores de radiación se puede estudiar la absorción de sustancias, no solamente en la zona del espectro visible, sino también en ultravioleta e infrarrojo. Se denomina espectrofotometría a la medición de la cantidad de energía radiante que absorbe un sistema químico en función de la longitud de onda de la radiación, y a las mediciones a una determinada longitud de onda. La teoría ondulatoria de la luz propone la idea de que un haz de luz es un flujo de cuantos de energía llamados fotones; la luz de una cierta longitud de onda está asociada con los fotones, cada uno de los cuales posee una cantidad definida de energía.

Desarrollo El espectrofotómetro se usa en el laboratorio con el fin de determinar la concentración de una sustancia en una solución, permitiendo así la realización de análisis cuantitativos. Utiliza las propiedades de la luz y su interacción con otras sustancias, para determinar la naturaleza de las mismas. En general, la luz de una lámpara de características especiales es guiada a través de un dispositivo que selecciona y separa luz de una determinada longitud de onda y la hace pasar por una muestra. La intensidad de la luz que sale de la muestra es captada y comparada con la intensidad de la luz que incidió en la muestra y a partir de esto se calcula la transmitancia de la muestra, que depende de factores como la concentración de la sustancia.

Partes del espectrofotómetro: •

1.Chasis

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2.Porta cubeta

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3.Selector de filtro

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4.Selector de modo

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5..Ajuste grueso

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6.Selector de longitud de onda

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7.Indicador de longitud de onda

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8.Pantalla

Espectrofotómetro © Lanxess

Naturaleza de la radiación electromagnética La Radiación Electromagnética es una forma de Energía radiante que se propaga en forma de ondas. En este fenómeno ondulatorio se define: •

Longitud de onda (λ): es la distancia entre dos máximos de un ciclo completo del movimiento ondulatorio. Se expresa, según el S.I. en nanómetros (nm) y sus equivalencias son: 1nm = 1mm =10 A0 = 10-9 m. • •

Frecuencia (ν): es el número de ciclos por segundo. Es inversa a la longitud de onda. Su fórmula es: ν = c/λ y se mide en ciclos por segundo o hertzios. Fotones: la luz está formada por fotones, y estos son paquetes discontinuos de E. La E de un fotón depende de la frecuencia y de la longitud de onda, según la siguiente expresión: E = h x ν = h x

c/ν

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(h = Cte. de Planck = 6,62.10 -27erg/seg.). La

Energía Electromagnética se mide el Ergios. La relación entre la longitud de onda y la Energía es inversa, por lo tanto a menor longitud de onda mayor Energía y viceversa. Espectro Electromagnético: cubre un amplio intervalo de E radiante, desde los rayos γ de longitud de onda corta hasta las ondas de radio, de longitud de onda larga. Se divide en varias regiones, las más interesantes para nosotros son:

• Región Ultravioleta: λ = 10-380 nm • Región Visible: λ = 380-780 nm • Región Infrarroja: λ = 780-30.000 nm En la Región Visible, la luz se descompone en colores. La luz blanca contiene todo el espectro de longitudes de onda. Si interacciona con una molécula puede ser dispersada o absorbida.

Conclusión Desde nuestras primeras etapas como estudiantes, se nos ha enseñado que los átomos emiten radiación electromagnética cuando son sometidos a la radiación; se llevan a cabo transiciones electrónicas de estados energéticos de baja energía a estados energéticos de alta energía y viceversa. ¿Qué importancia tiene la espectrofotometría como método instrumental? Esta propiedad de la interacción de la luz con una gran cantidad de especies químicas nos permitirá identificar y cuantificar analitos. Se puede concluir entonces que los espectros de cada elemento son característicos y es lo que permite su identificación, si se tiene una muestra de espectros que brillaban intensamente, se pueden identificar los elementos presentes en la muestra. ¿Qué aplicaciones tiene dentro del campo profesional de tu carrera? El uso más común de las mediciones de absorbancia es determinar la concentración. Algunas veces, el material a medir consiste de partículas que absorben la luz en suspensión más que en solución, tal es el caso de bacterias, en el que se determina la densidad óptica. Muchas enzimas usan sustratos que son cromóforos o que pueden transformarse en cromóforos cuando son enlazados a enzimas. Esa transformación puede ser verificada por espectroscopía diferencial en ultravioleta. El espectro de absorción de un aminoácido aromático es sensible al cambio en el ambiente en que se encuentran. En general, el cambio en la longitud de la máxima absorción predomina, se observa un cambio al color azul del espectro cuando la polaridad del solvente se incrementa. Como podemos darnos cuenta, las aplicaciones son ilimitadas. ¿Qué tipo de espectrofotometría (visible, UV, infrarroja, etc.) es más frecuentemente utilizada en tu área de trabajo? La UV/V ¿Por qué? Las técnicas analíticas UV-Visible han recibido gran aceptación debido, entre otras a las siguientes razones:

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Amplio campo de aplicación: Como ya se ha mencionado, las técnicas espectroscópicas UV-Vis., son ampliamente empleadas ya que son muchas las especies que son activas en el Visible, y muchas más las que con un tratamiento adecuado son capaces de formar especies coloridas. Lo mismo puede decirse de la espectrocopia UV.

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Selectividad adecuada: Aunque no es muy común si es posible tener interferencias en UV-Visible. Cuando esto ocurre, es posible emplear los métodos para análisis de multicomponentes. Otra alternativa es aislar el analito de la interferencia, o separa la interferencia misma.

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Buena Exactitud y Precisión: En estas técnicas espectroscópicas es normal tener errores relativos del 1 al 3 %, por lo cual se puede considerar que se tendrán resultados analíticos con un mínimo de incertidumbre si se procede en la forma correcta.

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Facilidad y Conveniencia: Aunque existen instrumentos altamente sofisticados acoplados a computadoras y con sistemas ópticos y electrónicos de alta precisión, es posible obtener resultados muy aceptables para análisis de rutina, con instrumentos o espectrofotómetros de los más sencillos en el mercado, a un costo muy accesible.

Referencias http://www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/met/espectrometria_de_absorcion.pdf www.fcq.uach.mx/index.php/documentos/.../4-analisis-instrumental?...13...

Bibliografía Christian, G. D. 1981. Química Analítica. 2a ed. Ed. Limusa

Harris D. C. 2001. Análisis Químico Cuantitativo. 2a ed. Ed. Reverté.