Qué es un espectrofotómetro?

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3 Qué es un espectrofotómetro? Un espectrofotómetro es un instrumento usado en el análisis químico que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra. Es utilizado para: - Determinar la cantidad de concentración en una solución de algún compuesto utilizando las fórmulas ya mencionadas. - Para la determinación de estructuras moleculares. - La identificación de unidades estructurales especificas ya que estas tienen distintos tipos de absorbancia (grupos funcionales o isomerías).

4 Principios básicos Espectroscopia- Método cuantitativo de análisis químico que usa la luz para determinar la concentraciones de las sustancias. Ley de Beer- La cantidad de la luz absorbida depende de la concentración de la solución. Ley de Lamber- La cantidad de luz absorbida por un objeto depende de la distancia recorrida por la luz. Ley de Bouger-Beer-Lambert- Relaciona la intensidad de la luz entrante en un medio con la intensidad saliente posterior a la absorción. Espectofotómetros

5 Partes de un espectrofotómetro Fuente de luz- Pueden ser lámparas de W, Xe, 2 D Monocromador- Aísla las radiaciones de longitud de onda que se reflejan desde el conjunto y se usa para obtener luz monocromática; esta formado por rendijas de entradas y salidas así como un colimador que es el lente que lleva el haz de luz que entra con una determinada longitud hacia un prisma que separa las longitudes y re direcciona la deseada. Compartimiento de muestra- Es donde se lleva a cabo la radiación electromagnética. Detector- Detecta la radiación esta puede ser por fotones o por medio de calor. Registrador- Convierte el fenómeno en números.

6 Ancho de banda- Es el intervalo de longitudes de onda de radiación saliente de la rendija de salida de un monocromador medido en la mitad de un pico del flujo radiante detectado, su función es determinar el rasgo espectral mas estrecho que puede resolver un espectrofotómetro. Se debe seleccionar de acuerdo a los compuestos a analizar.

7 Tipos de espectofotómetros Haz sencillo- Intercambio de las muestras y de las soluciones de referencia. Normalmente son operados de forma manual y tienen una longitud de onda característica de nm, sin embargo es posible ampliarla hasta 950 nm.

8 Doble haz- Surgen con la finalidad de reducir los errores generados por las fluctuaciones en la intensidad de la fuente de radiación. Corta la radiación en una sucesión de pulsos, facilita el diseño de un sistema electrónico, elimina el ruido y la radiación extraviada.

9 Longitud de onda dual- Su principio consiste en la división de la banda generada por la fuente de luz por medio de un espejo una de las divisiones de la banda pasa atreves de la muestra y es cuantificada por el detector mientras haz dividido es representativo de la señal de absorbancia midiéndose por el detector de referencia. Finalmente el promedio de los 2 valores es calculado y es el resultado mostrado.

10 Luz difusa La luz difusa es definida como la luz que emite cualquier longitud de onda diferente a la seleccionada. Usualmente esta influencia es eliminada mediante filtros de bloqueo. Efectos de la luz difusa en la medición de la absorbancia:

11 Verificación de la longitud de onda Existen tanto soluciones como filtros patrones para la verificación de la longitud de onda: Filtros de óxido de holmio. Filtros de didimio. Solución de dicromato de potasio. Solución de tolueno en hexano. Entre otras; cuando el usuario no tiene los recursos para estos medios puede crear en su laboratorio diferentes soluciones patrones que le darán el mismo resultado: 1. Solución de óxido de holmio- Disolver 1 g de Ho 2 O 3 en 24 g de HClO 4 al 10%, calentar, agitar y dejar reposar durante 24 hrs. La forma de evaluar el equipo consiste en hacer un escaneo de longitud de onda desde 200 hasta 360 nm para evaluar la parte UV y desde 370 hasta 650 para evaluar la parte Vis; se espera tener los siguientes resultados:

12 2. Solución de sulfato de cobre- Disolver 2 gr de CuSO 4 5H 2 O en suficiente agua y adicionar 1 ml deh 2 SO 4 ; posteriormente aforar a 100 ml con agua destilada. Se realizan 6 lecturas consecutivas a: 600, 650, 700 y 750 nm. 3. Solución de dicromato de potasio- Secar 1 gr de K 2 CrO 7 en la estufa a 105 ºC durante 2 hrs, pesar 0.1 g y disolver con una solución de H 2 SO M; una vez homogéneo trasladar a un matraz de 1L y aforar con a misma solución de H 2 SO 4. Posteriormente se tomaran 60 ml de esta solución se aforara en un matraz de 100 ml con H 2 SO 4 al 0.005M. Se realizaran 6 lecturas consecutivas a: 235, 257, 313 y 350 nm. Los resultados esperados son los siguientes: NOTA- El blanco en ambos puntos es la solución de 0.005M de H2SO4

13 4. Solución de nitrato de sodio- Secar 70 g de NaNO 3 en una estufa a 105 ºC durante 2 hrs, pesar 50 g y disolver en un matraz aforado de 1 L con agua destilada. Esta sustancia tiene la propiedad de absorber todas as longitudes de onda menores 390 nm, por lo que se realizará una medición 340 nm por triplicado siendo el resultado 0 en todos los casos Existen n cantidad de soluciones y métodos para calibrar un espectrofotómetro, sin embargo para que una calibración tenga validez debe cumplir con la norma ISO la cual evalúa 2 aspectos básicamente: Exactitud en longitud de onda y exactitud en absorbancia

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