Espectofotometros

Espectrofotometría

La espectrofotometría se basa en la capacidad que tienen las moléculas de absorber o emitir selectivamente ondas electromagnéticas de una longitud de onda específica, o mejor dicho, en un rango limitado del espectro de radiación electromagnética.

El principio básico de la espectrofotometría es que las propiedades de absorción de energía de las moléculas pueden ser usadas para medir la concentración de éstas en solución. Para la mayoría de las aplicaciones de laboratorio se utilizan longitudes de onda en el rango ultravioleta (200-400 nm), visible (400-700 nm) o el rojo cercano (700-800 nm).

Un fotómetro es un equipo que nos permite hacer mediciones a una longitud de onda () fija. Un espectrofotómetro además de hacer lecturas a  fijos nos permite hacer barridos, esto es hacer mediciones a distintas  en una sola operación y presentar el resultado como un gráfico de la absorbancia versus  Los componentes básicos de un espectrofotómetro son:

Fuentes

Lámparas de deuterio e hidrógeno. La excitación eléctrica de deuterio o hidrógeno a baja presión produce un espectro continuo en la región UV, que es utilizable en la región de 160 a 375 nm. Puesto que el vidrio absorbe fuertemente a longitudes de onda menores que 350 nm, las lámparas de deuterio requieren la utilización de cubetas de cuarzo.

Lámparas de filamento de tungsteno. Es la fuente más común de radiación visible e infrarrojo cercano, se utiliza en la región de longitud de onda de 350 a 2500 nm.

Selectores de longitud de onda.

Es la parte más importante del equipo, determinando en gran parte su calidad. Son dispositivos que filtran el espectro producido por la fuente, dejando "pasar" sólo radiaciones en un rango de longitud de onda determinada.

Filtros de absorción. Sirven para la región visible del espectro y funcionan absorbiendo ciertas zonas de éste. El tipo más usual es un vidrio coloreado o una suspensión de gelatina entre dos placas de vidrio. El ancho de banda proporcionado por este tipo de filtros es bastante ancho(30-250 nm).

Filtros de interferencia. Proporciona bandas de radiación bastante más estrechas que el filtro de absorción. Su funcionamiento se basa en la interferencia óptica, esto es, la interferencia destructiva entre la radiación que se quiere eliminar.

Monocromadores. Son superiores en calidad a los filtros. Existen dos tipos, los de red y los de prisma. Los principios de su funcionamiento están fuera de los alcances de esta guía.

Recipientes para la muestra

Las celdas o cubetas que contienen la muestra deben fabricarse de un material que no interfiera con la radiación

que estamos utilizando. Para la región del ultravioleta(bajo de 350nm) necesitamos cubetas de cuarzo. Tales cubetas son sumamente costosas, por lo tanto se deben manipular con extremo cuidado. En la región entre 350 y 2000 nm se utilizan cubetas de vidrio de silicato. El plástico se puede utilizar para el visible(400-800nm). El ancho más común de una cubeta es de un centímetro.

La calidad de los datos de absorbancia depende de manera crítica de la forma en que se usen y mantengan las cubetas. Las huellas dactilares, la grasa o la suciedad en las paredes alteran de forma notable las características de transmisión de una cubeta. La superficie de las ventanas no debe tocarse durante su manipulación. Las cubetas no se deben frotar ni limpiar con abrasivos.

Detector de radiación y procesador de señales

El detector es un transductor que convierte la energía radiante en una señal eléctrica. El procesador es un dispositivo que amplifica la señal electrónica que recibe del detector. Algunos pueden realizar operaciones matemáticas con la señal, tales como diferenciar, integrar o convertir en logaritmo.

La ley de Beer

Si hacemos incidir un haz de luz paralela sobre una solución de una especie absorbente de concentración c contenida en una cubeta de b cm de grosor(ver figura), el haz se atenúa de P0 hasta P. Donde P0 y P es la cantidad de energía radiante que incide en el detector por unidad de superficie y que estamos utilizando. Para la región del ultravioleta(bajo de 350nm) necesitamos cubetas de cuarzo. Tales cubetas son sumamente

...