TallerBasicoUvVis

8/7/2019 TallerBasicoUvVis

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Curso Bsico de Espectroscopa Ultravioleta -visible.Amzquita L. Fernando, Mendoza O. Diana

Universidad de GuanajuatoFacultad de Qumica

Impartido por:Q. Fernando Amzquita Lpez

Q. Diana Mendoza Olivares2008

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Es importante comprender la diferencia entre el color en la luz y el color en la pintura.Cuando se hace pasar la luz blanca por un prisma, sta se descompone y podemos ver

los colores del espectro.

Ahora piensa en una caja de pintura o de lpices de colores. En la pintura, cada color sehace con un pigmento. Los pigmentos son polvos de color que se obtienen moliendo unavariedad de materiales como pueden ser diferentes tipos de tierras, rocas, plantas. Todasestas cosas tienen un color natural, pero los colores de los pigmentos no son tan puroscomo los colores del espectro.

La luz blanca e incolora del Sol o delfilamento caliente de una bombillaest constituida por los colores delespectro. Se conocen los tres coloresrojo, verde y azul como los coloresprimarios de la luz. Mezclndolosforman luz blanca . Los coloressecundarios son el magenta (rojo

azulado), el cian (verde azulado) y elamarillo.Los tres colores primarios de lapintura son el rojo, el azul y elamarillo. Puedes obtener casicualquier color que quieras usandoslo estos tres colores. Cuandomezclas los tres colores en las

proporciones exactas, obtienes negroy no blanco.

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Cuando la luz da sobre un objeto, parte del espectro visible seabsorbe y la otra parte serefleja . Las partes que se reflejan se combinan para formar los colores que ven nuestrosojos.

Puede que te preguntes cmo es que vemos algunas cosas como blancas y negras. Si unobjeto absorbe todos los colores del espectro, no se refleja nada de luz y lo vemos negro.Si todos los colores se reflejan, no hay ningn cambio en la luz blanca y vemos el objetoblanco.

Vemos los colores gracias a clulas especiales en nuestros ojos llamados conos. Hay trestipos de conos y cada uno responde a uno de los tres colores primarios. Nuestro cerebro

percibe toda la gama de colores al mezclar las seales que le llegan de cada tipo de cono.

Mezclando luz roja y verde, vemos amarillo. Solo necesitas aadir la cantidad correcta deluz azul a la amarilla para conseguir luz blanca. Decimos que el azul y el amarillo soncolores complementarios porque, cuando se juntan, dan luz blanca. Ms adelante semostrarn en una tabla los colores de la radiacin visible. Si mezclas colorescomplementarios, el resultado ser siempre luz blanca. La razn de esto es que todos loscolores primarios resultan reflejados por cada par de colores complementarios.

En pintura se mezclan los colores de manera diferente, Como seguramente sabes, almezclar pinturas azul y amarilla, sale verde. La pintura azul aparece azul porque lospigmentos que tiene reflejan la luz azul.

Con las pinturas habrs descubierto que puedes hacer la mayora de los colores quenecesites mezclando azul, amarillo y rojo. Cuando mezclas rojo, azul y amarillo en lostonos y matices exactos obtienes negro. De hecho, es ms probable que consigas un

marrn grisceo oscuro, ya que los pigmentos utilizados en la pintura no son puros.

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Bases del Color y Colorimetra.

Si la energa absorbida es mayor para algunas longitudes de onda del visible quepara otras, el haz emergente aparecer coloreado. La siguiente tabla, proporciona laslongitudes de onda de las bandas designadas con los nombres comunes de los colores, junto con sus complementos. Estas longitudes de onda estn tomadas de un estudioiniciado en la Oficina Nacional de Pesas y Medidas y son algo arbitrarias. El color aparentede la solucin es siempre el complemento del color absorbido. De modo que una solucinque absorba en la regin del azul, aparecer como amarilla; la que absorbe en el verdeaparecer como morada, etctera.

COLORES DE LA RADIACION VISIBLERango aproximado de

longitud de onda en nmColor Complemento

400-465 Violeta Verde amarillo465-482 Azul Amarillo482-487 Azul verdoso Naranja487-493 Azulverde Rojo-naranja493-498 Verde azuloso Rojo498-530 Verde Rojo prpura530-559 Verde amarillento Prpura rojizo559-571 Amarillo verde Prpura571-576 Amarillo verdoso Violeta576-580 Amarillo Azul580-587 Naranja amarillento Azul587-597 Naranja Azul-verdoso597-617 Naranja rojizo Azul-verde617-780 Rojo Azul-verde

Al referirnos al color, estamos restringiendo por el momento la discusin a la regindel visible del espectro.

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Para un qumico analtico, la importancia de las soluciones coloreadas descansa en elhecho de que la radiacin absorbida es caracterstica del material que efecta la absorcin.Una solucin que contenga iones cpricos hidratados absorber el mbar y ser

transparente al azul, de modo que el cobre podr determinarse midiendo el grado deabsorcin de la luz amarilla bajo condiciones previamente uniformadas.

Cualquier material soluble coloreado puede determinarse cuantitativamente en estaforma. Adems, es posible determinar una sustancia que sea incolora o muy pococoloreada, al agregar un reactivo que la convierta en un compuesto intensamentecoloreado. Por consiguiente, la adicin del amoniaco a una solucin de cobre produce uncolor mucho ms intenso que el del ion cprico hidratado, lo que constituye un mtodo

analtico ms sensible.

El trmino generalmente empleado en los anlisis qumicos basados en la medida dela absorcin de la radiacin es el deabsorciometra . El trminocolorimetra debe aplicarsesolamente en relacin a la regin del espectro visible. La espectrofotometra es unadivisin de la absorciometra que se refiere especficamente al uso del espectrofotmetro.

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Ley de Beer

Introduccin.

Muchos compuestos absorben luz ultravioleta (UV) o visible (Vis.). En el siguientediagrama se muestra un haz de radiacin monocromtico de poder radiante P0 dirigido a una solucin de muestra. Se efecta la absorcin del haz y al salir de lamuestra tiene un poder radiante P.

Absorbencia,

La cantidad de radiacinabsorbida puede ser medida endistintas formas:

Transmitancia,T = P / P 0 % Transmitancia,%T = 100 T

A = log 10 P 0 / P

A = log 10 1 / T

A = log 10 100 / %T

A = 2 - log 10 %T

Es til recordar la ecuacin,A = 2 - log 10 %T , porque permite calcular fcilmente laabsorbencia a partir de los datos de porcentaje de transmitancia. La relacin entreabsorbencia y transmitancia se ilustra en el diagrama siguiente:

As, si toda la luz pasa a travs de una solucin sin absorcin, entonces laabsorbencia es cero, y el por ciento de transmitancia es 100%. Si toda la luz es

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absorbida, entonces el porciento de transmitancia es cero, y la absorcin esinfinita.

La Ley de Lambert-Beer

Ahora veamos la Ley deLambert-Beer y exploremos su significado. Esto esimportante porque quien usa la ley a menudo no la entiende, incluso aunque laecuacin que la representa es tan simple como:

A= bc

DondeA es absorbencia, adimensional, puesto queA = log 10 P 0 / P , y es la absortividad molar con unidades de L mol-1 cm-1 b es la longitud del paso ptico de la muestra; que es, el espesor de la celda en

que la muestra esta contenida y la expresaremos en centmetros.c es la concentracin del compuesto en solucin, expresada en mol L-1

La razn por la que se prefiere expresar la ley con esta ecuacin es porque as la

absorbencia es directamente proporcional a los otros parmetros, cuando la ley esobedecida. Por ahora no consideraremos las desviaciones de la ley deLambert - Beer .

Hagmonos unas preguntas.Pregunta: Por qu preferimos expresar la ley deLambert-Beer usandoabsorbencia como una medida de la Absorcin en lugar de%T ?

Respuesta: Para empezar, pensemos sobre las ecuaciones...A= bc

%T = 100 P/P 0 = e - bc

Ahora, suponga que tenemos una solucin de sulfato de cobre (que aparece azulporque tiene una absorcin mxima en 600 nm). Si analizamos la forma en la cual

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cambia la intensidad de la luz (poder radiante) cuando pasa a travs de una celdade un centmetro de espesor, observaremos reduccin, cada 0,2 cm segn eldiagrama de abajo. La Ley de Lambert - Beer dice que la fraccin de la luzabsorbida por cada capa de solucin es la misma. Para nuestro ejemplo,supondremos que esta fraccin es de 0,5 para cada "capa" de 0,2 cm yobtendremos los datos siguientes:

Paso ptico 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0%T 100 50 25 12,5 6,25 3,125Absorbencia 0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5

El grfico de este comportamientocorresponde a la siguiente forma,exponencial:

La expresinA = bc nos dice quela absorbencia depende de lacantidad total de compuesto en elpaso ptico de la luz a travs de lacelda. Si graficamos laabsorbencia contra concentracin,obtenemos una lnea recta que

pasa a travs del origen (0,0).

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Observe que la ley no esobedecida a concentracionesaltas. Esta desviacin de la ley sedenomina negativa, cuando laparte curvada es ascendente se ladenomina positiva.

Dado que la relacin lineal entre concentracin y absorbencia es sencilla y semantiene a bajas concentraciones es la razn por la que preferimos expresar laley de Lambert - Beer usando absorbencia como una medida de la absorcinpreferentemente a %T.

Pregunta: Cul es el significado deabsortividad molar , ?

Respuesta: Para empezar despejmosla deA = bc:

= A / bc

En palabras, esta relacin define a , como la cantidad de luz absorbida porunidad de concentracin, o la extincin causada por un mol de solucin, teniendoen cuenta la concentracin expresada en moles/L, lo que le explica el nombre conque tambin se la conoce,coeficiente de extincin molar .

La absortividad molar es una constante para una sustancia particular, as si la

concentracin de la solucin es reducida a la mitad, de igual manera se afectar laabsorbencia, que es exactamente lo que usted supondra.

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Refirmonos a un compuesto con un valor muy alto deabsortividad mola r,digamos 100 000 L mol-1 cm-1, que est en una celda, con un paso ptico de 1cm y la lectura de absorbencia es de 1.

= 1 / 1 c

Por lo tanto,c = 1 / 100 000 = 1 X 10 -5 mol L-1 Ahora, estudiemos un compuesto con un valor muy bajo de , por decir 20L mol -1 cm -1 que est en solucin en un paso ptico de 1 cm y da una absorbencia de 1.

= 1 / 1 c

Por lo tanto,c = 1 / 20 = 0,05 mol L-1

La respuesta es ahora evidente; un compuesto con unaabsortividad molar alta esmuy eficaz absorbiendo luz (de la longitud de onda apropiada), y por tanto loscompuestos con unaabsortividad molar alta pueden ser fcilmente identificados.

Pregunta: Cul es el absortividad molar de los iones Cu2+ en una solucin

acuosa de CuSO4 ?. Es de 20 L mol-1

cm-1

o 100 000 L mol-1

cm-1

Respuesta: Creemos que usted piensa que el valor ms alto es el correcto, porqueusted ha visto que las soluciones de sulfato de cobre tienen normalmente un bellocolor azul brillante. Sin embargo, el valor de la absortividad es 20 L mol-1 cm-1.El color azul brillante que se observa es debido a que la concentracin de lasolucin es muy grande.

El -caroteno es un compuesto orgnico que se encuentra en vegetales y esresponsable del color de las zanahorias. Se encuentra en concentracionessumamente bajas. Usted no debe sorprenderse que la absortividad molar del-caroteno es 100 000 L mol-1 cm-1 !.

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Revisin para aprendizaje :

* Ahora has comprendido la ley de Beer;

* Las diferentes formas en que se reporta la absorcin, y

como se relacionan las variables* Adems de la importancia de la absortividad molar y

como sta afecta el lmite de deteccin de un compuesto en

particular.

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ESPECTROSCOPA DE ABSORCIN UV-VIS

Principios Tericos.

Introduccin.

Muchas molculas absorben luz visible o ultravioleta. La absorbencia de unasolucin aumenta cuando la atenuacin del haz aumenta. La absorbencia esdirectamente proporcional a la longitud del paso ptico,b , y la concentracin,c , delas especies absorbentes. La Ley de Beer establece que

A = bc , donde es una constante de proporcionalidad, llamada absortividadmolar.

Muchas molculas absorben radiacin a longitudes de onda diferentes. Unespectro de absorcin mostrar un nmero de bandas de absorcincorrespondientes a grupos estructurales que estn dentro de la molcula. Por

ejemplo, la absorcin que se observa en la regin UV para el grupo carbonilo en laacetona es de la misma longitud de onda que la absorcin del grupo carbonilo enla dietilcetona.

Transiciones electrnicas

La absorcin de radiacin UV o visible corresponde a la excitacin de loselectrones externos. Hay tres tipos de transiciones electrnicas a considerar:

1. Transiciones que involucran electrones , y n .2. Transiciones que involucran electrones de transferencia de carga.3. Transiciones que involucran electronesd y f .

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Cuando un tomo o molculaabsorbe energa, sus electrones

son promovidos de su estadobasal a un estado excitado. Enuna molcula los tomos puedenrotar o vibrar con respecto a ellos.

Estas vibraciones y rotaciones tambin tienen estados de energa discretos, quepueden ser considerados como empacados arriba de cada nivel electrnico.

Especies absorbentes que contienen electrones , y n .

La absorcin de radiacin ultravioleta y visible en las molculas orgnicas estrestringida a ciertos grupos funcionales (cromforos) que contienen electrones de

valencia de baja energa de excitacin. El espectro de una molcula que contieneestos cromforos es complejo. Esto es debido a la superposicin de transicionesrotacionales y vibracionales en las transiciones electrnicas que da unacombinacin de lneas sobrepuestas. Esto da como resultado una banda deabsorcin continua.

190.0 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900.0

-0.01

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.61

NM

ABS

Espectro de absorcinUV-Vis de la cafena,

correspondiente a lastransiciones * (Proporcionado por D. Mendoza O.)

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Las transiciones electrnicas posibles para los electrones , , y n son;

Transiciones *

Un electrn en un orbital es excitado al orbital de antienlace correspondiente. Laenerga requerida es grande. Por ejemplo, el metano (que solo tiene enlacesencillos C-H, y sus electrones nicamente pueden efectuar transiciones * )muestra una absorcin mxima a 125 nm. La absorcin mxima debida atransiciones * no se observa en un espectro tpico UV-Vis (200 nm a 700 nm).

Transiciones n *

Los compuestos saturados que contienen tomos con pares de electrones solos(electrones de no enlace) son capaces de efectuar transicionesn * . Estastransiciones generalmente necesitan menor energa que las transiciones * .Pueden ser iniciadas por una radiacin de longitud de onda en el rango de 150 nma 250 nm. El nmero de grupos funcionales orgnicos con sealesn * espequeo.

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Transiciones n * y *

La mayora de los estudios de espectroscopa de absorcin, en la regin UV, decompuestos orgnicos est basada en las transiciones de los electrones n y alestado excitado * . Esto es debido a que las bandas de absorcin para estastransiciones caen en una regin del espectro (200 nm a 700 nm)experimentalmente til. Estas transiciones necesitan un grupo insaturado en lamolcula que proporcione los electrones .

La absortividad molar de las transicionesn * son relativamente pequeas, conun rango de 10 L mol-1cm-1 a 100 L mol-1cm-1. En cambio las transiciones *

dan absortividades molares del orden de 1 000 L mol-1cm-1 a 10 000 L mol-1cm-1.

El disolvente de la muestra tambin tiene un efecto notable sobre el espectro deabsorcin. Las bandas de absorcin de las transicionesn * son desplazadas alongitudes de onda menores (desplazamiento azul o hipsocrmico) cuando seincrementa la polaridad del disolvente. Esto es debido al incremento de lasolvatacin de los electrones n que da como consecuencia una disminucin de la

energa de su orbital.

Generalmente (aunque no siempre), el efecto opuesto (el desplazamiento rojo obatocrmico) se observa para las transiciones *. Esto es debido a las fuerzaspolares de atraccin entre el disolvente y el absorbente, que disminuye ladiferencia de energa entre los niveles basal y excitado. Este efecto es mayorpara el estado excitado, y as la diferencia de energa entre los estados basal y

excitado es ligeramente disminuida, dando como resultado un aumento en lalongitud de onda de absorcin (desplazamiento rojo o batocrmico). Este efectotambin influye en las transicionesn * , pero es eclipsado por el efecto azul queresulta de la solvatacin de los pares de electrones solos.Ejemplos de grupos que absorben en la regin ultravioleta:

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Absorcin Mxima para las Transiciones * de algunos Grupos Funcionales

TRANSICION, nm * n * GRUPO FUNCIONAL

ABSORCION INTENSA ABSORCION DEBIL

170

170

166 280

190 300

340

500

665

Absorcin Mxima y Absortividad Molar aproximada de la Transicin * en varios Enlaces de Carbono.

ESTRUCTURA nm max

- C = C - 170 16 000- C = C C = C - 220 21 000- C = C C = C C = C - 260 35 000

Absorcin Mxima para las Transiciones * de algunos Grupos Funcionales

TRANSICION, nm * n *

GRUPO FUNCIONALABSORCION INTENSA ABSORCION DEBIL

- C = O 166 280- C = C C = O 240 320- C = C C = C C = O 270 350

1,4- Benzoquinona 245 435

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Absorcin de transferencia de carga

Muchas especies inorgnicas muestran absorcin de transferencia de carga y selas llamacomplejos de transferencia de carga. Para que un complejo muestre elcomportamiento de transferencia de carga, uno de sus componentes debe tenerpropiedades de donador de electrones y otro debe ser capaz de aceptarelectrones. As la absorcin de radiacin involucra la transferencia de un electrndel donador a un orbital asociado con el aceptor.

Las absortividades molares de transferencia de carga son grandes (mayores de10 000 Lmol-1cm-1).

Transiciones que involucran electrones d y f .

Los compuestos y iones de los metales de transicin presentan dos tipos deespectros electrnicos. Adems de las bandas intensas de absorcin portransferencia de carga ( de 103 a 104) descritas anteriormente, presentan bandas

dbiles de absorcin debidas al campo ligante (con valores de 10-1 a 10-2).Mientras que las bandas de transferencia de carga ocurren completamente en laregin ultravioleta, las bandas de campo ligando, generalmente se encuentran enla zona visible, an cuando pueden extenderse, ocasionalmente, al cercanoinfrarrojo o al cercano ultravioleta.

El color caracterstico de los iones y complejos de los metales de transicin

puede ser atribuido siempre a la absorcin del campo ligante. El nombre decampo ligante es debido a que el tomo o ion del metal de transicin en el vacotiene orbitalesd los cuales estn degenerados, o iguales en energa, mientras quela presencia de los ligantes produce un campo electrosttico que fracciona losorbitales en niveles de energa diferentes.

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Si las subcapas d o f estn parcialmente llenas la radiacin de longitud deonda puede causar transiciones electrnicas entre estos niveles de diferenteenerga.

El patrn de los fraccionamientos de los niveles de energa en un campo ligandodepende de la simetra del complejo formado, puede tener estructura tetradrica,octadrica, tetragonal, o plano cuadrada., y la distribucin de energa de losorbitales d ser distinta. Y en el caso de que para un mismo metal haya varioscompuestos con la misma simetra, los ligantes definirn las diferencias deenerga, lo que se llama"abertura del campo ligante" y este efecto se apreciar enlos espectros de absorcin, que servirn para caracterizarlos.

Revisin de aprendizaje

Ahora ya ests enterado de porque las molculas absorbenradiacin en las regiones UV-Vis, y porque sus espectros de

absorcin tienen una forma tan caracterstica.

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ESPECTROSCOPA DE ABSORCIN UV-VIS

Instrumentacin.

Este es un diagrama esquemtico de un espectrofotmetro UV-VIS de doble haz.

Los instrumentos para medir la absorcin de radiacin UV o visible constan de lossiguientes componentes;

1. Fuentes (UV y visible).2. Selector de longitud de onda (monocromador).3. rea de muestra.4. Detector.5. Procesador de seal y presentacin de lectura.

Cada de estos componentes sern considerados a continuacin.

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Componentes instrumentales.

Fuentes de UV radiacin.

Es importante que el poder de la fuente de radiacin no cambie bruscamentesobre el rango de longitud de onda.

La excitacin elctrica de deuterio o hidrogeno a baja presin produce un espectroUV continuo. El mecanismo para sta implica la formacin de una especiemolecular excitada, D2*, que se rompe para dar dos especies atmicas y una fotnultravioleta. Este puede ser mostrado como;

D2 + energa elctrica D 2 * D' + D'' + h

Las lmparas de deuterio e hidrgeno emiten radiacin en el rango 160 nm a 375nm. Es necesario usar ventanas y celdas de cuarzo, porque el vidrio absorberadiacin de longitud de onda menor que 350 nm.

Fuentes de radiacin visible.

La lmpara de filamento de tungsteno se emplea comnmente como una fuentede luz visible. Este tipo de lmpara es usada en el rango de longitud de onda de350 nm a 2500 nm. La energa emitida por una lmpara de filamento de tungsteno

es proporcional a cuatro veces la potencia del voltaje de operacin. Esto significaque para que la energa de salida de la fuente sea estable, es necesario que elvoltaje de lmpara sea verdaderamente estable. Para asegurar lo anterior, seusan reguladores de voltaje electrnico o transformadores.

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Las lmparas de tungsteno/halgeno contienen una pequea cantidad de yodo enla coraza de cuarzo, que tambin contiene el filamento de tungsteno. El yodoreacciona con el tungsteno gaseoso, formado por sublimacin, produciendo elcompuesto voltil WI2. Cuando las molculas de WI2 golpean el filamentodescompuesto, vuelven a depositar tungsteno sobre en el filamento. El tiempo devida de una lmpara de tungsteno/halgeno es aproximadamente el doble de unalmpara ordinaria de filamento de tungsteno. Las lmparas detungsteno/halgeno son muy eficientes y la emisin cubre muy bien la reginultravioleta y visible. Por ello son utilizadas en muchos espectrofotmetrosmodernos.

Selector de longitud de onda (monocromador).

Todos los monocromadores contienen los siguientes componentes;

Una rendija de entrada.Una lente colimadora.

Un dispositivo de dispersin (normalmente un prisma o una rejilla).Una lente de enfoque.Una rendija de salida.

La radiacin policromtica (radiacin de ms que una longitud de onda) entra almonocromador a travs de la rendija de entrada. El haz es colimado, y entoncesllega al elemento de dispersin (rejilla de difraccin o prisma) en cierto ngulo. Elhaz es dividido en sus longitudes de ondas componentes por la rejilla o el prisma.Moviendo el elemento dispersante o la rendija de salida, sale del monocromador laradiacin de una longitud de onda particular (monocromtica) a travs de la rendijade salida.

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SELECCIN DE ANCHURA DE LAS RENDIJAS

La anchura de banda efectiva de un monocromador depende de la dispersin de la red o del prisma as como de la anchura de las rendijas de entrada y salida.

Cuando se necesita resolver estrechasbandas de absorcin o de emisin espreferible usar anchuras de rendija muypequeas.

Por otra parte, un estrechamiento de las rendijasorigina una disminucin pronunciada de la potenciaradiante disponible, siendo ms difcil realizarmediciones exactas de dicha potencia.

Por lo tanto, las anchuras de rendija

amplias pueden usarse ms para losanlisis cuantitativos que para lostrabajos cualitativos, en los que el detalleespectral es importante.

Efecto de la anchura de banda en losdetalles espectrales:(a) 0,5 nm; (b) 1,0 nm; (c) 2,0 nm.

(De V. A. Kohler, Amer. Lab.,1984 (11),132. Copyright 1984 por International ScientificCommuinications, Inc.)

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Monocromador del tipoCzerney - Turner, con rejilla dedifraccin.

Celdas.

Los recipientes para la muestra y la solucin de referencia deben sertransparentes a la radiacin que pasar a travs de ellas. Para espectroscopa enla regin ultravioleta se requieren de cuarzo o slice fundida. Estas celdas tambinson transparentes en la regin visible. Aunque, en ella, pueden utilizarse vidriosde silicato para la fabricacin de celdas transparentes entre 350 nm y 2 000 nm.

Detectores.

El tubo fotomultiplicador es el detector comnmente utilizado en espectroscopiaUV - Vis.

Consiste de un ctodofotoemisivo (un ctodo queemite electrones cuando esalcanzado por fotones de

radiacin), varios dnodos(que emiten varioselectrones por cadaelectrn que choca conellos) y un nodo.

Seccin transversal de un tubo fotomultiplicador

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Un fotn de radiacin entra al tubo y choca sobre el ctodo, causando la emisinde varios electrones. Estos electrones son acelerados hacia el primer dnodo (quees 90 V ms positivo que el ctodo). El choque de los electrones sobre el primerdnodo, causa la emisin de varios electrones por cada electrn incidente. stosson entonces acelerados hacia el segundo dnodo, para producir ms electronesque son acelerados hacia el tercer dnodo y as sucesivamente. Finalmente, loselectrones son recogidos en el nodo. En ese momento, cada fotn original haproducido 106 - 107 electrones, la corriente resultante es amplificada y medida.

Los fotomultiplicadores son muy sensibles a la radiacin UV y visible. Tienentiempos de respuesta rpida. La luz intensa daa los fotomultiplicadores por ello

estn limitados a medir radiacin de baja potencia.

El arreglo lineal de fotodiodos es un ejemplo de un detector multicanal de fotones.Este detector es capaz de medir todos los elementos de un haz de radiacindispersada simultneamente.Un arreglo lineal de fotodiodos consta de muchos fotodiodos de silicio pequeosdispuestos en un chip sencillo de silicio. Donde puede haber entre 64 a 4 096elementos sensores, los ms comunes son de 1 024 fotodiodos. Por cada diodohay tambin un capacitor de almacenaje y un conector. El circuito individualdiodo-capacitor puede ser examinado secuencialmente.

Cuando se usa. el arreglo de fotodiodos est posicionado en el plano focal delmonocromador (despus del elemento dispersante) de tal manera que el espectrollega sobre el arreglo de diodos. Este detector es til para registrar rpidamenteespectros de absorcin en UV-Vis de muestras, cuando la radiacin pasa a travs

de una celda de flujo, tal como en un detector de cromatografa de lquidos de altaresolucin (HPLC).

Dispositivo acoplados de carga (CCDs). Es similar al detector de arreglo dediodos, pero en lugar de diodos consisten de un arreglo de fotocapacitores.

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Revisin para aprendizaje.

Ahora habrs comprendido sobre los componentes que constituyen unespectrofotmetro, y como se disponen en un instrumento manual dedoble haz (de la Hitachi 100 - 60), observa que el haz pasasimultneamente a travs de ambas celdas.

Entiendes que hace cada componente?

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A continuacin observars el exterior de un equipo de un solo haz, identifica cadaparte con el diagrama superior.

Esta es una ilustracin de un espectrofotmetro de doble haz.

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A continuacin se muestran en la Figura 1 los espectros de absorcin de la ampicilinasdica (a), la dicloxacilina sdica (b) y de la mezcla (c). Observe la sobreposicin de losespectros de (a) y (b) en la porcin aproximada a 200 nm, adems de que (b) tiene unamayor absorcin en todo la zona espectral utilizada, por lo que no podramos realizarestudios cuantitativos ni una caracterizacin confiable.

Si obtenemos la primera derivada de los espectros, Figura 2, se aprecian diferencias,puesto que ya se empiezan a resolver mejor. Finalmente en la segunda derivada de losespectros es notoria la estructura fina que nos permite diferenciar para este caso lospuntos de cruce en cero para la ampicilina sdica en 248,8 nm y para la dicloxacilinasdica en 215,2 nm y 221,6 nm que nos serviran para realizar estudios cuantitativosadems de los mnimos notoriamente definidos que nos ayudan a su caracterizacin.

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CRITERIOS PARA SELECCIONAR METODOS ANALITICOS

CRITERIO PARMETRO DE CALIDAD1.- Precisin Desviacin estndar absoluta, desviacin estndar

relativa, coeficiente de variacin, varianza.2.- Exactitud Error absoluto sistemtico, error relativo sistemtico.3.- Sensibilidad Sensibilidad de calibracin, sensibilidad analtica.4.- Lmite de deteccin Blanco ms tres veces la desviacin estndar del

blanco.5.- Intervalo de concentracin Concentracin entre el lmite de cuantificacin (LOQ ) y

el lmite de linealidad (LOL).6.- Selectividad Coeficiente de selectividad.

1. Precisin: Es el grado de concordancia mutua entre los datos que se han obtenido deuna misma forma. La precisin mide el error aleatorio, o indeterminado, de un anlisis.Para fines analticos es recomendable expresarlo en trminos de repetibilidad yreproducibilidad, siendo el primero referido al trabajo de un analista en un da y elsegundo al trabajo de varios analistas en diferentes das aplicando en mismo mtodo.

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Trminos para expresar la Precisin Definicin

Desviacin estndar absoluta, s1

)x(x s

N

1i

2_

i

=

=

N

Desviacin estndar relativa, (RSD) _x

s RSD =

Desviacin estndar de la media, sm N s

=ms

Coeficiente de variacin, CV 100%xx

s CV _=

Varianza s2

xi= valor numrico de la isima medida.

= media de N medidas =_

x N

=

N

1iix

2.- Exactitud. Indica la proximidad de una medida a su valor aceptado y seexpresa en trminos de error. La exactitud mide el error sistemtico, odeterminado, de un mtodo analtico. A mayor concordancia mayor exactitud.

E = x i x t x i Valor observado; x t Valor aceptado

En general, al desarrollar un mtodo analtico, todos los esfuerzos se dirigenhacia la identificacin de la fuente de error y a su eliminacin o correccinmediante el uso de blancos y la calibracin del instrumento.

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Anlisis de errores.

Tipos de Errores Experimentales.

Errores Sistemticos: son por lo general de un solo signo. Pueden en principioser eliminados.

Errores Aleatorios: son fluctuaciones tanto positivas como negativas. Lasfuentes de este tipo de error no siempre se pueden identificar.

Los errores sistemticos pueden ser de cuatro tipos:

1. Instrumentales: Equipos o instrumentos no calibrados.

2. Observacionales: Por ejemplo errores de paralaje al tomar las lecturas en unaescala.

3. Del medio ambiente: Fluctuaciones impredecibles en las condiciones en lasque se realiza el experimento; temperatura, humedad, alimentacin elctrica,que afectan los valores de las lecturas hacindolos consistentemente msbajos o altos del valor verdadero.

4. Tericas: Simplificaciones del modelo o aproximaciones en las ecuaciones quelo describen. Por ejemplo no incluir los efectos de fuerzas de friccin en unmodelo mecnico.

3. Sensibilidad. La sensibilidad de un instrumento o de un mtodo mide sucapacidad de discriminar entre pequeas diferencias en la concentracin delanalito.Dos factores limitan la sensibilidad: la pendiente de la curva de calibracin y la

reproducibilidad o precisin del sistema de medida.

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Sensibilidad de calibracin (IUPAC)Union of Pure and Applied Chemists .

S = mc + S bl

S seal medida, c es la concentracin del analito,S bl es la seal instrumentalpara un blanco ym es la pendiente de la lnea recta. En dichas curvas, la

sensibilidad de calibracin es independiente de la concentracinc y

simplemente es igual am.

Sensibilidad Analtica(J. Mandel y R.D. Stiehler,J. Res. Natl, Burd. Std ., 1964, A53, 155)

sm

= m es la pendiente de la curva de calibracins es la desviacin estndar de las seales

4. Lmite de Deteccin . La definicin cualitativa ms aceptada del lmite dedeteccin viene dada por la concentracin o el peso mnimo de analito quepueden detectarse para un nivel de confianza dado. Este lmite depende de la

relacin entre la magnitud de la seal analtica y el valor de las fluctuacionesestadsticas de la seal del blanco.La mnima seal analtica distinguibleS m se toma por tanto como la suma de laseal media del blancoS bl ms un mltiplok de la desviacin estndar delmismo. Esto es:

S m = S bl + ks bl k = 3,3ExperimentalmenteS m se puede determinar realizando 20 30 medidas delblanco, preferiblemente a lo largo de un perodo de tiempo extenso. Acontinuacin, los datos se tratan estadsticamente para obtenerS bl y s bl . Al finalse sustituye Sm en la ecuacin de la recta de calibracin y se reordena para dar:

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msbl3,3LD =

Donde s bl es la desviacin estndar de las seales del blanco.

5. Lmite de cuantificacin. Es la concentracin ms

pequea con la que puederealizarse medidas cuantitativas.

Puede ser expresado de lasiguiente manera:

mbls10LD =

En la figura se aprecia el intervalo til de un mtodo analtico,representado como la porcin de la recta comprendida entre LOQ(lmite de cuantificacin) y LOL (lmite de respuesta lineal), LD esel lmite de deteccin.

5. Selectividad. La selectividad de un mtodo analtico denota el grado deausencia de interferencias debidas a otras especies contenidas en la matriz dela muestra.

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Otras caractersticas a tener en cuenta en la eleccin del mtodo.

1. Velocidad

2. Facilidad y comodidad

3. Habilidad del operador

4. Coste y disponibilidad del equipo

5. Coste por muestra

RESUMEN PARA EL TRATAMIENTO DE INCERTIDUMBRESALEATORIAS

1. Repita las mediciones N veces.2. Calcule x prom , la desviacin estndar s, y la desviacin estndar del promedio

sm. Reporte los resultados como:

X prom s m

O bien puede reportar, calculando el coeficiente de variacin (CV o % RSD)

X prom CV o X prom %RSD

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USO DE LOS DISOLVENTES EN LAS DETERMINACIONES ANALTICAS.

Los disolventes utilizados es espectrofotometra deben de cumplir con ciertos requisitos

para asegurar resultados exactos y precisos.

a) El disolvente escogido debe disolver la muestra y debe de ser compatible conlos materiales de las celdas.

b) El disolvente tambin debe ser relativamente transparente en la reginespectral de inters.

c) Para evitar una pobre resolucin y dificultades en la interpretacin de losespectros, un disolvente no debe ser utilizado para mediciones cerca o debajode su longitud ultravioleta de corte, esto es, la longitud de onda en la cual laabsorbencia del disolvente solo se aproxima a una unidad de absorbencia.

d) La curva de absorbencia de un disolvente tal como se suministra, no debe detener picos de impurezas extraas en la regin de inters. Por lo que serecomienda par anlisis con un lmite de deteccin bajo, utilizar disolventesgrado espectroscpico.

DISOLVENTES GRADO ESPECTROSCPICO CON SU LONGITUD DE ONDA DECORTE EN EL RANGO ULTRAVIOLETA.DISOLVENTE (nm)

Acido Actico 260Acetona 330

Acetonitrilo 190Cloroformo 245Ciclohexano 210

Etanol 210Metanol 210Tolueno 286

Metil-etil cetona 330Agua 191

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RESUMEN DE PASOS PARA REALIZAR UN ANLISIS CUANTITATIVO.1. Seleccione la longitud de onda adecuada para realizar el anlisis.2. Prepare estndares de diferentes concentraciones, dentro del rango lineal.3. Lea absorbencia de los estndares a la longitud de onda seleccionada.4. Construya un grfico absorbencia en funcin de la concentracin.5. Determine la absorbencia de la muestra problema.6. Auxiliado con algn programa como Lotus 123, Excel, etc., realice una

regresin lineal para calcular la ecuacin de la recta. Calcule la concentracinde la muestra problema con los datos obtenidos de la ecuacin de la recta.

7. En caso de haber realizado dilucin, calcule la concentracin real de la

muestra.

Caractersticas de la determinacin de manganeso obtenidas porespectrofotometra UV-VIS.

Funcin de calibracin y = 0.02046 X - 0.00105

Coeficiente de correlacin R2

0.9999Limite de deteccin 0.21 g mL-1

Limite de cuantificacin 0.70 g mL-1 Precisin (CV, %) c = 1g mL-1 7.4%

Precisin CV, %) c = 10g mL-1 0.7%

Curva de calibracinpara manganeso en formade ion permanganato porespectrofotometraUV-VIS. ( = 545 nm )

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BUENAS PRCTICAS DE LABORATORIO ENESPECTROFOTOMETRIA DE ULTRAVIOLETA-VISIBLE.

Verifique el espectrofotmetro una vez a la semana, utilizando el material dereferencia de xido de holmio para verificar la escala de longitud de onda. Encaso de alguna desviacin de los parmetros revisados con el material dereferencia, solicite el servicio del proveedor para su revisin.

Antes de encender el espectrofotmetro verifique que el compartimento demuestras est vaco.

Recuerde que el equipo es de doble haz por lo que el ajuste a cero se realizacolocando en la celda de atrs y en la del frente la solucin de referencia.

Tome las celdas siempre de la parte esmerilada para evitar dejar manchas degrasa de las manos por donde atraviesa la luz.

Mantenga las celdas limpias, despus de usarlas se deben limpiar con metanoly dejarlas secar.

Seque las celdas con un pauelo desechable suave humedecido con metanol,si se encuentran muy sucias emplee jabn lquido al 20%v en agua destilada ylmpielas con un cotonete, despus enjuague abundantemente para eliminar

totalmente el detergente y enjuague con agua deionizada, al final con metanol. Procure colocar las celdas siempre hacia el mismo lado. Generalmente traen

unas letras en la parte superior, stas pueden tomarse como referencia paramantener siempre la misma posicin.

Nunca sacuda las celdas para eliminar los restos de lquido, mejor permita queescurran sobre un papel absorbente.

Cuando se analicen substancias voltiles utilice las celdas con tapa.

Nunca introduzca las celdas en el portamuestras del espectrofotmetro conrestos de lquido en la parte externa.

Las celdas deben llenarse a de su capacidad, el volumen equivale a 3mL.

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CALIBRACIN DE UN ESPECTROFOTMETRO

ULTRAVIOLETA-VISIBLE.

El equipo se calibra obteniendo el espectro de una solucin de nitrato de holmio

o de un cristal de xido de holmio comparando los picos obtenidos con lo

reportado para la calibracin.

Espectro de Absorcin del cristal de xido de holmio

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DETERMINACION ESPECTROFOTOMTRICA DE HIERRO

TEORIA: Se forma un complejo de hierro (II) con 1,10-fenantrolina[Fe(C12H8N2)32+], y con un espectrofotmetro se mide la absorbancia de estasolucin colorida. Se grafca el espectro para determinar el mximo de absorcin.Se aade hidroxilamina (como clorhidrato para aumentar la solubilidad) parareducir el Fe3+ a Fe2+ y mantenerlo en este estado.

ECUACIONES:

4Fe3+ + 2NH2OH 4Fe2+ + N2O + 4H+ + H2O

1,10-fenantrolina tris(1,10-fenantrolina)hierro(II)

SOLUCIONES Y PRODUCTOS QUIMICOS QUE SE NECESITAN:

1. Solucin estndar de hierro (II). Prepare una solucin estndar dehierro pesando 0.0702 g de sulfato frrico amnico,Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O. Transfiera cuantitativamente la muestra pesada aun matraz volumtrico de un litro y aada suficiente agua para disolverla sal. Aada 2,5 mL de cido sulfrico concentrado, afore exactamentehasta la marca con agua destilada y mezcle a la perfeccin. Estasolucin contiene 10,0 mg de hierro por litro (10 ppm); si se pesa unacantidad distinta a la indicada, calcule la concentracin.

2. Solucin de 1,10 fenantrolina. Disuelva 100 mg de monohidrato de1,10-fenantrolina en 100 ml de agua.

3. Solucin de cloruro de hidroxilamonio. Disuelva 10 g de cloruro dehidroxilamonio en 100 ml de agua.

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4. Solucin de acetato de sodio. Disuelva 10 g de acetato de sodio en 100ml de agua.

PROCEDIMIENTO: Aada con pipeta a una serie de matraces volumtricos de 25

mL, 0,2 mL, 1,5 mL, 2,5 mL, 5 mL y 6,5 mL de la solucin estndar de hierro.Coloque 12,5 mL de agua destilada en otro matraz volumtrico de 25 mL paraemplearla como blanco. La muestra problema tambin debe colocarse en unmatraz volumtrico de 25 mL. A cada matraz (incluyendo el problema) aada 0,3mL de solucin de cloruro de hidroxilamonio y 1,5 ml de solucin de 1,10-fenantrolina. Amortigue cada solucin aadiendo 2,0 mL de acetato de sodio hastaque se produzca el color rojizo de la 1,10-fenantrolina ferrosa (el complejo dehierro (II)) y la fenantrolina se forma a un pH de 2 a 9. El acetato de sodioneutraliza el cido presente y ajusta el pH a un valor al que se puede efectuar laformacin del complejo. Antes de efectuar las mediciones de absorbancia, debentranscurrir por lo menos 15 minutos despus de haber aadido los reactivos, paraque el color del complejo se desarrolle en su totalidad. Una vez desarrollado, elcolor es estable durante varios das. Diluya cada solucin a 25 mL exactamente.Los estndares corresponden a 0,08, mg/L 0,6 mg/L, 1, 2 mg/L y 2,6 mg/L dehierro, respectivamente.

Obtenga el espectro de absorcin de la solucin de 2,6 mg/L midiendo laabsorbancia de 400 nm a 700 nm aproximadamente (o el mbito que abarque elinstrumento). Tome lecturas a intervalos de 25 nm hasta llegar cerca del mximode absorcin, en cuyo caso deben tomarse lecturas a intervalos de 5 nm o 10 nm.Siga las indicaciones del instructor para manejar el aparato. La solucin dereferencia ser el blanco. Haga un grafico de la absorbancia en funcin de lalongitud de onda y elija la longitud de absorcin mxima. Basndose en laconcentracin molar de la solucin de hierro y en la longitud de la celda, calcule laabsortividad molar del complejo de hierro (II)-fenantrolina en el mximo deabsorcin.

Prepare una curva de calibracin midiendo la absorbancia de cada una de lassoluciones estndar a la longitud de onda de mxima absorbancia. Mida elproblema del mismo modo. Haga un grfico de la absorbancia de los estndaresen funcin de las concentraciones en mg/l. A partir de esta grafica y laabsorbancia del problema, determine la concentracin final de hierro en la solucinproblema.

Calcule ellmite de deteccin y cuantificacin preparando 5 soluciones blanco(agua, solucin de 1,10 fenantrolina, solucin de acetato de sodio, corrija la lneade fondo con agua. Realice las lecturas de las soluciones de los blancos a lamisma longitud de onda de mxima absorcin del complejo de hierro (II)-fenantrolina. Calcule la desviacin estndar de las lecturas de absorbencia yemplee las ecuaciones para calcular el lmite de deteccin y de cuantificacin.

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GLOSARIO DE TRMINOS UTILIZADOS EN ESPECTROSCOPIA

Absorbencia: Medida de concentracin del material presente: log (de base10)negativo de la Transmitancia (-logT) del producto de coeficiente de extincin, pasoptico y la concentracin escrito como A=bc y en funcin de T, A= log(1/T). Laabsorbencia es adimensional.

Absortividad: Probabilidad de absorber la luz a una longitud de onda particularpor un analito especfico bajo condiciones especficas, por ejemplo, pH, disolventey temperatura. As una cantidad especfica de material a condicionesdeterminadas absorber una fraccin especfica de la luz que choc con l.

Absortividad es abreviado por una o por una a . Se usa cuando laconcentracin se expresa en Moles/L y sus unidades son Lmol-1cm-1, a es paracuando las unidades de concentracin son en cualquier otro tipo y se hace elajuste que corresponda a la expresinA /b (cm) Concentracin.

Ajuste: Es la seleccin de las condiciones apropiadas para el funcionamientoadecuado de un instrumento, o de un sistema de medicin.

Alcance de medicin: Conjunto de valores del mensurando, para los cuales sesupone que el error de un instrumento de medicin se encuentra entre lmitesespecificados.

Analito: El material particular o cualidad a ser determinada en un anlisis.

Anchura de Rendija: Tamao de la abertura de la rendija a travs de la cualemerge la luz. El tamao depende del rango de la longitud de onda, habilidad deseparacin del selector de longitud de onda y aislamiento deseado de longitud deonda especifica. Generalmente fijada o programada automticamente.

Calibracin: Conjunto de operaciones que establecen, bajo condicionesespecificadas, la relacin entre los valores indicados por un instrumento o unsistema de medicin o los valores representados por una medida materializada ylos valores correspondientes realizados por los patrones o materiales dereferencia.

Colormetros: Los colormetros utilizan el ojo humano como detector y el cerebrocomo transductor. Los mtodos colorimtricos requieren siempre la utilizacin deuno o ms patrones en el momento en el que se realiza el anlisis.

Concentracin: La cantidad de un soluto en un volumen determinado de solucin,Ej., moles por litro.

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Corte de Disolvente: La longitud de onda en la cual el disolvente absorbe unaporcin significativa de la luz, causando una prdida de la seal e inhabilidad paraejecutar un anlisis. En otras palabras, el disolvente se vuelve opaco a laslongitudes de onda usadas. Esto es comn en el ultravioleta, raro en la zona

visible. En forma prctica es la longitud de onda que corresponde a unabsorbencia de uno, utilizando una celda de 1 cm de paso ptico.

Cubeta o celda: Receptculo transparente en el cual las soluciones de muestrason introducidas en la senda de la luz del espectrmetro. Generalmente cuentacon dos lados iguales Ej., 1 cm, 1 cm mientras que la tercera dimensin esalargada posiblemente tan grande como 15 cm. Para trabajos en ultravioleta, elmaterial es cuarzo. El trabajo en zona visible permite utilizar celdas de vidrio oplstico.

Curva de Calibracin: Los resultados de una calibracin cuando son graficados,generalmente en coordenadas Cartesianas, Ej., concentracin (en molaridad)contra la absorbencia.

Detector: Dispositivo usado para detectar la intensidad de la radiacin de lamuestra de los haces de la muestra o referencia. Generalmente un diodo de siliciosencillo o un tubo fotomultiplicador ms sensible.

Disolvente: Lquido usado para disolver la muestra a analizar. Comnmenteagua o metanol de alta pureza. Generalmente designado, especialmente opurificado para trabajo en ultravioleta , Ej., "Spectro-Quality" o "Spectro-Grade".

Espectro: Series de longitudes de onda de la radiacin, pertenecientes a unaporcin especfica del electromagntico continuo, Ej. El espectro visible, dondelos "colores" son examinados aumentando la longitud de onda. Para la porcinvisible del continuo, los colores son rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, ndigo yvioleta.

Espectrofotmetro de Doble Haz: Es un instrumento en el cual el haz se dividepara permitir la comparacin de la muestra y el disolvente ( o reactivo que sirvecomo blanco) al mismo tiempo. Por lo general, la operacin de este aparato estmuy automatizada.

Espectrofotmetro de Simple Haz (Un solo haz): Es un instrumento que tieneuna trayectoria ptica. La muestra y el disolvente puro (o el reactivo que funcionacomo blanco) se examinan por separado para establecer P y Po y realizar lasmediciones de absorbencia. Por lo general, se opera en forma manual.

Error aleatorio: Es el resultado de una medicin menos la media de un nmeroinfinito de mediciones del mismo mensurando, efectuadas stas en condiciones derepetibilidad.

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Error de medicin: Es el resultado de una medicin menos un valorconvencionalmente verdadero del mensurando.

Error sistemtico: Es la media que resultara de un nmero infinito de medicionesdel mismo mensurando, efectuadas bajo condiciones de repetibilidad, menos un

valor verdadero del mensurando.Estndar de Referencia: Analito en que la pureza est documentada, usado paraconstruir la curva de calibracin.

Exploracin: El proceso en donde el rango de longitud de onda del sistema esinspeccionado en orden, generalmente de la longitud de onda ms baja a la msalta. Esto generalmente ocurre cuando la red de dispersin es rotada sobre sueje.

Extincin/Coeficiente de Extincin: Sinnimo para la absorbencia y laabsortividad, respectivamente.

Fotmetro: Es un dispositivo sencillo relativamente barato para los anlisis porabsorcin. El equipo utiliza una lmpara de filamento de tungsteno, lentes paraproporcionar un haz paralelo de radiacin, un obturador, un filtro, un atenuador dehaz en forma de cua y un detector (microampermetro).

Fototubo: Es un detector fotoelctrico comn para las regiones ultravioleta-visiblee infrarrojo cercano y se encuentra en los instrumentos ms baratos.

Frecuencia: El nmero de veces por unidad de tiempo que la magnitud de unaonda electromagntica va de un mximo a un mnimo y posteriormente regresa ala amplitud mxima. La unidad para el nmero de ondas por segundo es el hertz(Hz).Fuente: Tambin conocida como "lmpara". Este es el origen de la luz utilizadaen el espectrmetro, y puede ser una fuente incandescente para la zona visible ouna lmpara de descarga de gas de deuterio para el ultravioleta.

Incertidumbre de medicin: Parmetro asociado al resultado de una medicin, elcual caracteriza la dispersin de los valores que se podran atribuirrazonablemente a l mensurando.

Lmpara de Tungsteno: Es una lmpara de luz, elctrica, que tiene un filamentocalentado por electricidad y que es tungsteno metlico. Al igual que otros slidosincandescentes, el filamento da una longitud de onda continua que se aproxima ala radiacin de cuerpo obscuro. En condiciones normales de operacin, lalmpara es adecuada como una fuente para la regin visible del espectro y es tilslo para distancias cortas en las regiones ultravioleta e infrarrojo.

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Ley de Beer: Relacin entre la cantidad de luz absorbida por un analito y suconcentracin, paso ptico (b) y absortividad (a), expresada en gramos por 100mL o molaridad, escrito comoA= bc .

Ley de Bouguer: Algunas veces se le llama ley deLambert . Dividamos un medio

absorbente homogneo en capas imaginarias de igual espesor. Cada capaabsorbe la misma fraccin de radiacin monocromtica que choca contra ella.Con todas las dems sucede lo mismo y la absorbencia es directamenteproporcional a la longitud de la trayectoria del haz a travs del medio.

Ley de Bouguer-Beer : Es una combinacin de las leyes deBouguer y de Beer .Con frecuencia se escribe como A=bc, en donde A=absorbencia,=absortividad molar y b=longitud de la trayectoria de haz (paso ptico) a travsde una solucin con una concentracin molar de soluto igual a c.

Lneas de Franhoufer: Son las lneas obscuras en el espectro del sol y que son

ocasionadas por la absorcin de la envoltura solar que est ms fra que lasuperficie. Es de especial inters histrico para la espectrofotometra deabsorcin atmica.

Lmite de Cuantificacin: Es la concentracin ms pequea con la que puedenrealizarse medidas cuantitativas, en base a la desviacin estndar y la pendientede la curva de calibracin, puede expresarse como LC=10 /S donde es ladesviacin estndar de las lecturas de la referencia y S es la pendiente de la curvade calibracin

Lmite de Deteccin: La cantidad, ms pequea de analito que puede ser vista

sobre el nivel de ruido del instrumento, esto es lo que puede detectarse para unnivel de confianza dado. Est determinado por el anlisis de muestras conconcentracin desconocida de analito y por el establecimiento del nivel mnimo alcual puede ser detectable. Basado en la desviacin estndar de la respuesta y lapendiente de la curva de calibracin se expresa LD=3 /S, donde es ladesviacin estndar de las lecturas de la referencia y S es la pendiente de la curvade calibracin.

Lineal: Lnea recta: En el contexto, esto significa que para el doble deconcentracin del analito la seal de absorbencia ser duplicada. Esto permite laprediccin de la concentracin utilizando la curva de calibracin.

Linealidad: Un experimento que demuestra que la respuesta de un instrumentocambia de una manera previsible con el incremento de analito.

Longitud de Onda: La distancia de una cresta, de una onda electromagntica a lamisma posicin en la onda subsecuente. Distancia pico a pico, generalmentemedida en nanmetros.

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Luz Extraviada (luz parsita): Cualquier radiacin que llega al detector que no esemitida por la muestra a la longitud de onda seleccionada.

Magnitud (Medible):Atributo de un fenmeno, de un cuerpo o de una sustancia,

el cual es susceptible de ser identificado cualitativamente y determinadocuantitativamente.

Material de referencia: Material o sustancia para el cual uno o varios, de losvalores de una o varias, de sus propiedades son lo suficientemente homogneos ybien establecidos para ser utilizados en la calibracin de un instrumento, en laevaluacin de un mtodo de medicin, o para asignar valores a las propiedadesde otros materiales

Material de referencia Certificado: Material de referencia, acompaado de uncertificado, para el cual uno o varios, de los valores de una o varias, de suspropiedades estn certificados por medio de un procedimiento que establece sutrazabilidad a una realizacin exacta de la unidad en la que se expresa el valor decada propiedad. Cada valor certificado se especifica con su incertidumbrerespectiva.

Matriz:Medio en el que se encuentra el analito.

Mensurando: Magnitud particular sujeta a medicin.

Monocromador: En los espectrofotmetros es un instrumento que asla unabanda estrecha de longitud de onda de toda la energa radiante que llega hasta l.Sus partes principales son un elemento dispersante (un prisma o una rejilla dedifraccin) y un sistema de rendijas.

nanmetro, nm: Antiguamente milimicrn o milimicra, m. Es una unidad comnpara la longitud de onda, en particular para la regin ultravioleta-visible. I nm=10-9 m.

Paso ptico: La distancia por la que pasa la luz a travs de la muestra y sucontenedor. En trminos prcticos la dimensin de la cubeta o celda.

Patrn de Medicin: Medida materializada, instrumento de medicin, material dereferencia o sistema de medicin, destinado a definir, realizar, conservar oreproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para servir dereferencia.

Razn Seal/Ruido: La razn numrica de la seal total a 100por ciento deTransmitancia al ruido del instrumento.

Red de Dispersin: Una superficie de reflexin cubierta con ranurasmicroscpicas uniformemente espaciadas, cuyo propsito es separar las

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longitudes de onda individuales de la luz blanca. La distancia entre las ranuras yel ngulo de las caras est determinado por las longitudes de onda a separar. Lared de dispersin (excepto para arreglo de diodos) es rotada a una velocidaddeterminada y la longitud de onda deseada es emitida a travs de una rendija desalida sobre la muestra o el estndar.

Referencia. (Blanco): En el contexto, todo lo que est en el paso de luz de lamuestra excepto el analito de inters: cubeta, disolvente y cualquier buffer o matrizpara preparar la muestra.

Regin Ultravioleta: Es una porcin del espectro electromagntico que seencuentra entre el final de la longitud de onda larga de la regin de los rayos X,aproximadamente a 40 nm (400 ), y el lmite violeta de la regin visible, cerca delos 400 nm (4000 ). Los qumicos emplean de rutina bandas de absorcin entre200 y 400 nm.

Ruido: Cualquier seal generada por el detector que no responde directamente ala luz transmitida en la longitud de onda requerida.

Selectividad: La selectividad de un mtodo analtico denota el grado de ausenciade interferencias debidas a otras especies contenidas en la matriz de la muestra.

Sensibilidad: La sensibilidad de un instrumento o de un mtodo analtico mide sucapacidad de discriminar entre pequeas diferencias en la concentracin delanalito. Dos factores la limitan, la pendiente de la curva de calibracin y lareproducibilidad o precisin del sistema de medida. Lasensibilidad de calibracin es la pendiente de la curva de calibracin a la concentracin de inters. Lasensibilidad analtica se expresa como = S/ , donde S es la pendiente y ladesviacin estndar de las mediciones.

Sensor: Elemento de un instrumento de medicin o de cadena de medicin, queest directamente afectado por el mensurando.

Seal: La salida del detector debida a su respuesta a la luz emergente delcontenedor de la muestra o de referencia.

Titulacin Fotomtrica: Es una titulacin en la cual el punto final se detecta pormedio de mediciones de absorbencia.

Transmitancia, T: Es la fraccin de la energa radiante incidente que transmite oemite la muestra. T=P/Po. A menudo se expresa como un porcentaje:%T=(P/Po) x 100.

Trazabilidad: Propiedad del resultado de una medicin o de un patrn demedicin, por medio de la cual estos pueden relacionarse a referenciasestablecidas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de

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una cadena ininterrumpida de comparaciones teniendo todas ellas incertidumbresdeterminadas.

Tubo de Descarga de Hidrgeno: (Con frecuencia es de deuterio.) Es una fuentepara la espectrofotometra de ultravioleta en la cual las lneas de emisin del gas

de relleno (H2 o D2) tienen un ensanchamiento de presin suficiente paraproporcionar una longitud de onda continua a travs de la regin ultravioleta.

Tubo Fotomultiplicador: Es un detector fotoelctrico comn para las regionesultravioleta-visible e infrarrojo cercano; ms sensible que los fototubos ordinarios ,se encuentra en los mejores instrumentos.

Transmitancia: Razn del poder radiante transmitido por una muestra al poderradiante transmitido por una referencia, en una celda equivalente o por algunosmedios de compensacin para la absorcin, perdidas por reflexin, etc. Serelaciona con A mediante T=1/10A y se expresa en tanto por ciento.

Validacin: Confirmar objetivamente el cumplimiento de requisitos particularespar un uso especifico propuesto.

Verificar: Confirmar objetivamente el cumplimiento de requisitos para elfuncionamiento de un instrumento o de un sistema de medicin.

Visible: La porcin del espectro electromagntico detectable por el ojo humano.La porcin del espectro desde 350 780 nm.

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