Analisis Instrumental

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LOS MOCHIS

INGENIERÍA QUÍMICA

MATERIA: ANALISIS INSTRUMENTAL

UNIDAD II: PRACTICA NO. 2

NOMBRE:

CURVAS DE CALIBRACION

PROFESOR: DR. EDER LUGO M.

ALUMNO(A):

BENARD CANTÚ PAULINA

Jueves 19 de Abril 2012.

INDICE

INTRODUCCION 4

MARCO TEORICO 5

DESARROLLO DE LA PRACTICA 8

OBSERVACIONES Y RESULTADOS 10

CONCLUSION 18

ANEXOS 19

BIBLIOGRAFIA 20

I. INTRODUCCIÓN

La Espectrofotometría es una de las técnicas experimentales más utilizadas para la detección específica de moléculas. Se caracteriza por su precisión, sensibilidad y su aplicabilidad a moléculas de distinta naturaleza y estado de agregación (sólido, líquido, gas). Los fundamentos físico-químicos de la espectrofotometría son relativamente sencillos.

En esta práctica estudiaremos la absorción de luz en el ultravioleta cercano (l»325-420nm) y en el visible (l»420-900 nm). Cuando una molécula absorbe un fotón en este intervalo espectral, se excita pasando un electrón de un orbital del estado fundamental a un orbital excitado de energía superior. De esta manera la molécula almacena la energía del fotón:

A + h×n ® A * E(A *) = E(A) + E fotón

Como la energía se conserva, la diferencia de energía entre el estado fundamental de la molécula (A) y su estado excitado (A *) debe ser exactamente igual a la energía del fotón. Es decir, una molécula sólo puede absorber fotones cuya energía h×n sea igual a la energía de un estado molecular excitado. Cada molécula tiene una serie de estados excitados discretos (o bandas) que dependen de su estructura electrónica y que la distinguen del resto de moléculas. Como consecuencia, el espectro de absorción, es decir, la luz absorbida en función de la longitud de onda, constituye una verdadera seña de identidad de cada sustancia o molécula.

Los espectros de absorción se miden mediante un instrumento denominado espectrómetro. Los instrumentos que vamos a usar en esta práctica constan de una fuente de luz “blanca” caracterizada por un espectro de emisión continuo en un intervalo amplio de longitudes de onda (en nuestro caso 325 nm-900 nm) y de un monocromador que actúa como filtro óptico transmitiendo un haz de luz de longitud de onda fija l e intensidad I0. Este haz de luz penetra en la cubeta de análisis donde se encuentra la muestra. Un detector sensible a la luz mide la intensidad del haz a la salida If.

En esta práctica En esta práctica se darán a conocer las características generales y conceptos relacionados con la espectrofotometría además de realizar una curva de calibración la cual nos permita descifrar su espectro de emisión.

II. MARCO TEORICO

Absorbancia: Cuando un haz de luz incide sobre un cuerpo traslúcido, una parte de esta luz es absorbida por el cuerpo, y el haz de luz restante atraviesa dicho cuerpo. A mayor cantidad de luz absorbida, mayor será la absorbancia del cuerpo, y menor cantidad de luz será transmitida por dicho cuerpo.

La medida de la absorbancia de una solución es usada con mucha frecuencia en laboratorio clínico, para determinar la concentración de analitos tales como colesterol, glucosa, creatinina y triglicéridos en sangre. Cada uno de estos analitos se hace reaccionar químicamente con determinados compuestos, a fin de obtener una solución coloreada. A mayor intensidad de color, mayor será la absorbancia de la solución en una determinada longitud de onda.1

Curvas de Calibración: Ajustar un instrumento con patrones. Proceso diseñado para establecer la relación entre la respuesta del detector y la concentración de un componente dado en un instrumento. Durante la calibración, una o más muestras de concentración conocida (patrones) son introducidos en el detector y la respuesta del detector a cada muestra es registrada. La calibración puede ser realizada con patrones de referencia o patrones de calibración acompañados por verificación de referencia.2

Espectrómetro: El espectrómetro es un instrumento de medición que analiza el tipo de espectro que emite una fuente o que es absorbida por una sustancia que se encuentra en el camino de la luz que emite una fuente. Estos espectros de emisión o de absorción son como una huella digital de las sustancias que forman a nuestra naturaleza. El funcionamiento del espectrómetro está basado en la descomposición de la luz en las diferentes longitudes de onda que la componen a partir del fenómeno de refracción que sucede en un prisma o a partir del fenómeno de difracción de la luz que se produce en una red difracción. Además este instrumento mide los ángulos en los cuales se presentan los máximos del patrón de difracción. Estos ángulos son diferentes y característica de la naturaleza de la fuente que emite la luz. Las componentes básicas de un espectrómetro es un conjunto de lentes, un colimador, una rejilla de difracción y un ocular, anteriormente detectar el espectro se hacía a simple vista, pero hoy en día se pueden usar sensores de luz que marcan los máximos y mínimos o también se pueden fotografiar los espectros.3

Espectros de absorción: Un espectro de absorción es una representación gráfica de la absorbancia de un analito (o de otra magnitud equivalente) en función de la longitud de onda de la radiación, l, (o de otro parámetro relacionado con la energía de la radiación utilizada). El máximo de absorbancia obtenido en el espectro de absorción de un analito, nos dará la longitud de onda que proporciona la mayor sensibilidad posible, y por tanto será la que se utilizará en el análisis espectrofotométrico de dicho analito. Todas las disoluciones que presentan color, absorben radiación electromagnética perteneciente al espectro visible, el cual puede dividirse en varias zonas según se muestra en la tabla 2.1 ubicada en los anexos.4

Espectro Electromagnético: (o simplemente espectro) es el rango de todas las radiaciones electromagnéticas posibles. El espectro de un objeto es la distribución característica de la radiación electromagnética de ese objeto. El espectro electromagnético se extiende desde las bajas frecuencias usadas para la radio moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos gamma (extremo de la onda corta), que cubren longitudes de onda de entre miles de kilómetros y la fracción del tamaño de un átomo. Se piensa que el límite de la longitud de onda corta está en las cercanías de la longitud Planck, mientras que el límite de la longitud de onda larga es el tamaño del universo mismo, aunque en principio el espectro sea infinito y continuo.5

Lámpara de Deuterio: Las lámparas de deuterio suministran un espectro luminoso casi continuo de la gama de longitud de onda UV (185-400 nm) hasta la zona espectral visible (400-800 nm). Esto las hace la fuente de luz ideal para mediciones de absorción de alta precisión, como espectrofotómetro UV-Vis y cromatografía líquida bajo presión alta (HPLC).6

Lámpara de Filamento de Tungsteno: El filamento de tungsteno de una lámpara incandescente está formado por un alambre extremadamente fino, mucho más que el de un cable cualquiera. Por ejemplo, en una lámpara de 60 watt, el filamento puede llegar a medir alrededor de 2 metros de longitud y de grueso solamente 3 x 10-3 = 0,003 mm. Para que la longitud total del filamento ocupe el menor espacio posible, el alambre se reduce por medio de un doble enrollado. De esa forma se logra que ocupe muy poco espacio cuando se coloca entre los dos alambres de cobre que le sirven de electrodos de apoyo dentro de la lámpara.7

Luz Visible: Se denomina espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.8

Radiación Electromagnética: La radiación electromagnética es una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro.

La radiación electromagnética puede manifestarse de diversas maneras como calor radiado, luz visible, rayos X o rayos gamma. A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la radiación electromagnética se puede propagar en el vacío.8

Transmitancia: se define como la cantidad de energía que atraviesa un cuerpo en determinada cantidad de tiempo. Existen varios tipos de transmitancia, dependiendo de qué tipo de energía consideremos.

La transmitancia óptica se refiere a la cantidad de luz que atraviesa un cuerpo, en una determinada longitud de onda. Cuando un haz de luz incide sobre un cuerpo traslúcido, una parte de esa luz es absorbida por el mismo, y otra fracción de ese haz de luz

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