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Métodos Analíticos

Métodos químicos

por vía húmeda

Métodos instrumentales

Análisis

volumétrico

SeparaciónElectroquímicos

Titulación CromatografíaElectrólisis

conductimetría

Gravimetría

Precipitación

Pesada

Opticos

Emisión

Absorción

El principio de la espectroscopia de

absorción molecular involucra la absorción de

radiación ultravioleta – visible por una

molécula, causando la promoción de un

electrón de un estado basal a un estado

excitado, liberándose el exceso de energía en

forma de calor.

La longitud de onda ( ) comprende entre 190 y

800 nm.

La luz visible o UV es absorbida por los electrones

de valencia, éstos son promovidos a estados

excitados (de energía mayor).

Al absorber radiación electromagnética de una

frecuencia correcta, ocurre una transición desde uno

de estos orbitales a un orbital vacío. Las diferencias

entre energías varían entre los diversos orbitales.

Algunos enlaces, como los dobles, provocan

coloración en las moléculas ya que absorben

energía en el visible así como en el UV.

El color de las sustancias se debe a que

absorben ciertas longitudes de onda de la luz

blanca que incide sobre ellas y sólo dejan pasar

a nuestros ojos aquellas longitudes de onda no

absorbida.

Esta espectrofotometría utiliza radiaciones del

campo UV de 80 a 400 nm, principalmente de

200 a 400 nm (UV cercano) y de luz visible de

400 a 800 nm, por lo que es de gran utilidad

para caracterizar las soluciones en la región

ultravioleta-visible del espectro.

Todas las sustancias pueden absorber energía

radiante.

El vidrio, que parece ser completamente

transparente, absorbe longitudes de onda que

pertenecen al espectro visible; el agua absorbe

fuertemente en la región del IR.

La absorción de las radiaciones UV, visibles e IR

depende de la estructura de las moléculas y es

característica para cada sustancia química.

¿QUÉ ES UN ESPECTROFOTÓMETRO?

Es un instrumento que permite comparar la

radiación absorbida o transmitida por una

solución que contiene una cantidad desconocida

de soluto y una que contiene una cantidad

conocida de la misma sustancia.

Tiene la capacidad de proyectar un haz de luz

monocromática (de una longitud de onda

particular) a través de una muestra y medir la

cantidad de luz que es absorbida por dicha

muestra.

Nos da información sobre la naturaleza de la

sustancia en la muestra.

Esto se logra midiendo la absorbancia (A) a

distintas longitudes de onda (lambda) y

graficando estos valores se obtiene un

espectro.

Cada sustancia tiene propiedades

espectrales únicas, distintas sustancias

producen distintos espectros.

Esto se debe a que cada sustancia tiene un

arreglo de átomos tridimensional particular

que hace que cada sustancia tenga

características únicas.

COMPONENTES DE UN ESPECTROFOTÓMETRO

1.- Fuente de radiación

Proporcionar una intensidad de radiación alta y

constante en el intervalo de longitud de onda

de interés en el análisis.

Las fuentes empleadas son lámpara de

tungsteno (W) o halógena y lámpara de

deuterio.

2. - Monocromador

Selecciona la long. de onda de la radiación emitida

por la lámpara.

La long. de onda que se selecciona esta relacionada

con el tipo de muestra que se este analizando.

Para cada sustancia existe una long. de onda que se

le denomina de MÁXIMA ABSORCIÓN, a la cual la

sustancia por analizar absorbe el máximo de la

energía radiante y de esta forma el análisis que se

efectúa da resultados óptimos, respuesta lineal.

Constituído por rendijas de entrada y salida,

colimadores y el elemento de dispersión. Aísla las

radiaciones de longitud de onda deseada.

3.- Detector

La función del detector es la de recibir la radiación

que transmite la muestra, y transformarla en una

señal ( generalmente eléctrica ), que sea

proporcional a la concentración de la substancia

presente.

Los detectores que se usan para estos intervalos de

radiación son :

INTERVALO VISIBLE: Fotoceldas, Fototubos y

fotodiodos de silicio.

INTERVALO UV: Fotomultiplicadores, Fototubos y

fotodiodos de silicio.

4.- Portamuestra (celdas o cubetas)

Sirven para contener la muestra, generalmente en forma de

una solución de una concentración adecuada, para que la

radiación electromagnética pase a través de ella y pueda

interactuar.

El material de construcción de la celda debe ser

transparente a la radiación involucrada.

Celdas para el intervalo visible (400 a 700 nm)

Material de la celda: Vidrio ( de cualquier tipo ), plástico o

cualquier otro material que sea claro y transparente.

Celdas para el intervalo UV (180 a 380 nm)

Material de la celda: Cuarzo o sílice fundida, ya que este

material transmite la totalidad de la radiación UV en el

intervalo de 180 a 380 nm.

• Calibración Analítica

Consiste en determinar un factor de proporcionalidad o ecuación

entre la señal (S) generada y la concentración del analito

presente en una muestra patrón o estándar.

Los métodos de calibración más utilizados son:

1) Estándar Externo

2) Agregado de Estándar o patrón

3) Estándar Interno

S Canalito

1) Estándar Externo

Se construye una curva de calibración con patrones o estándares de

concentración conocida. Se cuantifica la concentración del analito en la

muestra por comparación de la señal obtenida con la de los estándares.

Todas las técnicas instrumentales requieren calibración

S = f (C)analito

S

(C)analito

S1

S2

Cmuestra

C2estándar C1estándar

Las Soluciones Patrón o patrones

de calibración son soluciones

preparadas a partir del analito a

determinar. Solo sirven para realizar

calibraciones ya que no se

encuentran presentes los

componentes de la matriz que

acompañan al analito en las

muestras.

2) Adición de Patrón o Estándar

El estándar es agregado a las muestras a analizar, se relaciona la

señal obtenida en muestras con patrón con aquellas a las que

no fue agregado el estándar.

S

concentraciónConcentración de la muestra

Utilidad:

• Cuando la matriz de una muestra

sea, o bien desconocida o tan

compleja que no podría emplearse

un estándar externo con suficiente

garantía.

• Cuando el proceso de

preparación de la muestra o la

técnica de ensayo sea compleja o

muy variable.

• Cuando la medida dependa de

condiciones instrumentales muy

precisas y difícilmente

controlables

3) Estándar Interno

Se utiliza como estándar una sustancia distinta del analito y que frente al método analítico utilizado genera señales que pueden ser correlacionadas con la concentración y posteriormente referidas al analito en

cuestión.

El patrón debe ser adicionado a la muestra y a la solución blanco.

Previo al empleo del método se debe demostrar que las respuestas del analito y del estándar

interno están relacionadas. La mejor calibración tiene lugar cuando se relacionan

según una proporción fija.