MAYO 1 PROYECTO día de la madre el amor más grande
Analisis cuantitativo por absorción de la radiación 2
1. MÉTODOS ANALITICOS SE BASAN
EN LA RELACION LINEAL QUE
EXISTE ENTRE LA MEDIDA FISICA
LLAMADA ABSORBANCIA Y LA
CONCENTRACION DE LA
ESPECIE A ANALIZAR
2. Ley de Lambert y Beer
A = * b * cƐ
Donde A = absorbancia
= absortividad molar 1/cmƐ
b = camino óptico
c = concentración moles/l
-Log T = * b * c = AƐ
Donde T es transmitancia = I/ Io
Solución
problema
Io
It
Solución
problema
3. • El registro de la variación del coeficiente de
absortividad molar έ , o de la absorbancia A,
o de la transmitancia T, en función de la
longitud de onda da origen a lo que se
denomina " espectro " o curva espectral de
una sustancia química e indica las
características de absorción de dicha
sustancia con relación a la longitud de onda.
5. APLICACIÓN DE LA LEY DE
LAMBERT Y BEER
• La ley de L y B se puede aplicar a
determinaciones cuantitativas con muchas
variantes, basadas en la correlación lineal
entre A y c de las especies absorbentes
• Método 1. De concentración standard
A1 = * b * cƐ 1
A2 = * b * cƐ 2
A1/A2= ( b cƐ 1)/ ( b cƐ 2)= c1/c2
6. APLICACIÓN DE LA LEY DE
LAMBERT Y BEER
• Método 2. De adición standard
Solución A Solo el desconocido
Solución B desconocido + standard
A . desc. = * b * cƐ desc.
A desc+ std= * b * cƐ desc+ std. = * bƐ v1*c desc+ v2*cstd
v1+v2
cdesc = Adesc*v2*cstd
Vt * Adesc + std – Adesc*V1
cdesc = Adesc*cstd
Adesc + std – Adesc
7. APLICACIÓN DE LA LEY DE
LAMBERT Y BEER
• Método 3. Aplicación directa de la ley de
Ly B
A = * b * cƐ
• Método 4 Curva de calibración
A = * b * cƐ
•
•
c1 c2 M c3
c
A3
Am
A2
A1
9. ESPECTROFOTOMETROS
• Instrumentos de doble haz
Ventaja:
• cualquier variación en la intensidad de la fuente, la eficiencia de la red, la reflectividad
de los espejos, la fotosensibilidad del detector, afecta simultáneamente a los dos haces.
En consecuencia, la relación de energía de los dos haces permanece inalterada.
•permite el registro automático de los espectros y la corrección del espectro por señales
fluctuantes (background),
• múltiples procesos de manejo de los datos del espectro entre ellos la derivación, suma
y resta de espectros
10. INSTRUMENTOS PARA LA MEDIDA
DE ABSORCIÓN DE LUZ
Los instrumentos para realizar medidas de absorción de luz por parte
de las especies químicas, constan básicamente de los siguientes
componentes:
– La fuente de luz que emite la radiación ,que posteriormente interactúa
con la muestra.
• fuente continúa Si irradia luz en un intervalo amplio de longitudes de onda,
• fuente de líneas Si irradia luz sólo en ciertas longitudes de onda específicas.
– sistema monocromador: sistema que permite separar bandas de luz
estrechas, ya sea antes o después de la interacción de la luz con la
muestra constituido por lentes, espejos, redes de difracción, prismas de
refracción, rendijas etc.
– celdas o cubetas: compartimento para colocar la muestra adecuada a
la región del espectro utilizada.
– Detector: sistema para la detección de la radiación que ha atravesado la
muestra o sistema cuyas características dependen de la zona del
espectro utilizada. Si la señal lumínica es transformada en señal electrica
el sistema recibe el nombre de transductor.
– Sistemas para la amplificación, transformación y comparación de la
señal eléctrica para un registro posterior de ella.
– Sistemas de registro de la señal mediante movimiento de agujas o
señales digitales o registro gráfico o mediante sistemas computarizados.
11. INSTRUMENTOS PARA LA MEDIDA
DE ABSORCIÓN DE LUZ
Los
espectrofotómetros
poseen los
componentes de los
fotómetros y sistema
monocromador con
prisma, red o
interferómetro,.
Los espectrógrafos
poseen sistema
monocromador y como
detector película
fotográfica
Los espectroscópios
utilizan como detector el
ojo humano
12. FUENTES LUMINOSAS
MONOCROMADOR
Un sistema monocromador consiste básicamente de:
•rendija de entrada que proporciona una imagen óptica estrecha de la
fuente de radiación.
•lente colimador que hace paralela la radiación procedente de la rendija de
entrada.
•red de difracción o un prisma para dispersar la radiación incidente.
•otro lente colimador para reformar las imágenes de la rendija de entrada
sobre la rendija de salida.
•rendija de salida para aislar la banda espectral deseada, bloqueando toda
la radiación dispersada excepto la del intervalo deseado
La función principal de un
monocromador es la de proporcionar
un haz de energía radiante con una
longitud de onda nominal y una
anchura de banda dada
13. Redes o rejillas de difracción.
.
Una rejilla o red de difracción consiste en
una superficie pulida y rayada finamente
con un gran número de surcos o estrías
equidistantes que reflejan o transmiten la
radiación.
La distancia entre las estrías
debe ser similar al orden
de la longitud de onda
de la radiación
que se quiere obtener.
14. DETECTORES
• Un sistema detector consiste en
dispositivos que permiten
la radiación después de pasar por la
muestra, en las medidas de absorción, u
originada por la muestra en el caso de
medidas de emisión de radiación.
15. DETECTORES
• fototubos de vacío : Para el
ultravioleta , el visible y el
infrarrojo cercano
– contienen un cátodo sensible
a la radiación y su ánodo.
– El fotocátodo opera según el
principio de que se emiten
electrones desde algunos
materiales dependiendo de la
frecuencia de los fotones
que inciden en su superficie,
es decir hacen uso del efecto
fotoeléctrico.
16. DETECTORES
• fotomultiplicadores
son una combinación
de un cátodo
fotoemisivo y una
cadena interna de
dínodos
multiplicadores de
electrones.
– La radiación
incidente expulsa
electrones del cátodo.
17. DETECTORES
Fotodiodos operan según un
principio completamente
diferente al de los detectores
anteriores.
– Este consiste de una unión
semiconductora, la cual
posee una polarización
inversa, de modo que no
existe un flujo de corriente.
Cuando un fotón interactúa
con el diodo, los electrones
llegan hasta la banda de
conducción en donde pueden
actuar como portadores de
carga. De esta manera, la
corriente generada es
proporcional a la potencia
radiante incidente.
18. DETECTORES
• En la región del infrarrojo medio y
lejano, los fotones no poseen la suficiente
energía para extraer electrones de placas
metálicas y los fotodetectores, basados
en el efecto fotoeléctrico no sirven. En
esta región se utilizan las termocuplas y
algunos cristales piroeléctricos,
aprovechando la propiedad térmica de la
radiación infrarroja.
19. SEÑAL
• Una señal puede definirse como la respuesta obtenida a la
salida de un transductor que está respondiendo al
sistema químico de interés.
• La señal que se origina posee varios componentes:
– el causado por la señal que origina el analito o sustancia de interés,
– el originado por la señal de las otras especies que conforman la
matriz de la muestra
– el originado por la instrumentación utilizada en la medición.
– Todas las señales que acompañan a la señal del analito y que
pueden interferir en la medida de la señal de este se conocen como
ruido o ruido de fondo o background. En las medidas se trata, por
diferentes medios, de reducir el ruido para obtener una alta relación
– Señal / Ruido, o S / N. se acepta como válida una señal cuando su
valor es el doble o el triple de la señal de fondo o ruido, es decir S / N
2 ó 3
20. DISEÑOS TÍPICOS DE LOS
ESPECTROFOTOMETROS
• Los componentes de los
espectrofotómetros pueden
ensamblarse de diferente forma
según las especificaciones y
aplicaciones buscadas, lo que
necesariamente influye en los costos
de estos instrumentos.
