Espectrofotometria, Practica Con Azul De Metileno

TP 1: ESPECTROFOTOMETRIA .

Introducción

Al observar una solución acuosa de un colorante a trasluz, observamos una leve coloración, la cual se debe a la interacción entre las moléculas del colorante y la luz que atraviesa la disolución. Además en caso de tener varias soluciones de distintas concentraciones es posible determinar un gradiente de concentración a partir de la intensidad de la coloración. Estas observaciones dan origen a una serie de prácticas analíticas llamada Espectrofotometría, basada en la interacción de las moléculas y las radiaciones electromagnéticas.

Una radiación electromagnética se puede describir como un flujo de partículas llamadas fotones, o bien como una onda propagándose en el espacio. De esta última descripción se toma el concepto de longitud de onda, definiéndolo como la distancia entre dos máximos consecutivos de la onda. La longitud de onda es inversamente proporcional a la energía de la misma, de tal manera que el espectro de radiaciones electromagnéticas abarca un amplio rango de energías, las de menor energía son las ondas de radio y las de mayor energía son las llamadas radiación gamma.

El estado energético de una molécula se puede alterar por la absorción de radiación electromagnética a determinada longitud de onda, lo que se puede medir para realizar un estudio cuali o cuantitativo, este fenómeno es el fundamento de la espectrofotometría. Cuando un haz de luz incide sobre un medio homogéneo parte de la radiación es absorbida y parte transmitida, la fracción de luz que se absorbe y se transmite dependerá de la cantidad de moléculas presentes en el medio (de la concentración) los que nos permite cuantificar una sustancia

Las principales ventajas de la espectrofotometría son:

• Sensibilidad relativa elevada.

• Facilidad para realizar mediciones rápidas.

• Grado de especificidad relativamente elevado.

Para obtener la máxima sensibilidad en una determinación debe conocerse la longitud de onda de mayor absorción de la sustancia analizada, que no deberá coincidir con una alta absorción de otras sustancias presentes en la reacción.

Sea I la intensidad de una radiación que atraviesa un medio homogéneo, parte de la radiación es absorbida por la muestra y otra parte es transmitida, ambas con una intensidad, i, de tal manera que se define transmitancia de una muestra como la relación entre la radiación transmitida i versus la intensidad luminosa incidente I, multiplicado x 100:

% T = ( i / I) x 100

La absorbancia es una medida de la cantidad de Energía luminosa incidente absorbida por una sustancia en solución. Está relacionada con Transmitancia por medio de :

A= - Log T A= log ( 100 / %T)

La Ley de Lambert y Beer expresa que la absorbancia de una solución es directamente proporcional al camino recorrido por la radiación electromagnética y a la concentración de la solución.

A= abc

A: absorbancia

a: absortividad específica de cada soluto

b: distancia recorrida por el haz de luz en cm

c: concentración de la solución

La absortividad es la constante de proporcionalidad que nos permite igualar la ecuación, sus unidades dependerán de b y c, ya que la absorbancia no tiene unidades; si b está en centímetros y c en moles por litro, la absortividad estará en litros / mol centímetro y se denomina coeficiente de absorción molar (E).

Requerimientos para poder aplicar la Ley:

- La medición del % de T es realizada con luz monocromática

- La medición del % de T es realizada a una región de absorción del componente a estudiar.

- La referencia es elegida de tal manera que C=0 cuando T= 100% o A= 0%

- La naturaleza de la solución debe ser tal que su transmisión responda a variaciones de C.

Espectrofotómetro

Los aparatos de medida de la absorción de la radiación electromagnética se denominan espectrofotómetros y pueden representarse de forma sencilla mediante el siguiente esquema:

La luz procedente de la fuente se hace pasar a través del monocromador, que la desdobla en haces monocromáticos. El colimador tiene una rendija de ajuste variable, y según su abertura se obtiene luz de una determinada longitud de onda.La longitud de onda que se desee utilizar se selecciona variando la posición del monocromador. La luz que sale del colimador se hace pasar por la solución y luego incide sobre el fototubo, donde se detecta. La señal se envía a un registrador, el cual puede ser la escala de un galvanómetro calibrado.

Calibración del espectrofotómetro

Prender el equipo llevando la llave hacia arriba. Esperar 15 minutos para que los circuitos alcancen temperatura.

Elegir la longitud de onda deseada con el selector.

Verificar 0% de T. Se realiza en modo transmitancia y colocando un cuerpo negro en reemplazo del tubo

Espectro de absorción

Consiste en un gráfico que representa el % T o la Absorbancia en función de la Longitud de onda a la cual se realiza la medición, para un amplio rango de longitudes de onda y para una misma concentración c de la muestra.

Permite determinar las longitudes de onda óptimas de absorción y las concentraciones adecuadas de trabajo. La longitud de onda optima será aquella en el que el valor de absorbancia sea máximo

Los pasos para realizar un espectro de absorción son:

Seleccionar la longitud de onda.

Ajustar

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