Espectrofotometría: Determinación Cuantitativa y Tipos de Equipos

Límite de Detección del Método Espectrofotométrico

Si una sustancia posee una absorbancia (abs) elevada a una longitud de onda máxima (λ_max) y se tiene una solución de la misma en una cubeta de espesor óptico de 1 cm, para una lectura de %T = 99%, que está muy próxima a la menor señal detectable en un absorciómetro, la concentración del límite de detección (LD) sería 4 x 10^-8 M.

Condiciones Óptimas para una Determinación Cuantitativa por Absorciometría

• Seleccionar la longitud de onda de trabajo: Confeccionar un espectrograma y seleccionar un máximo de absorbancia o un mínimo de transmitancia (zona de meseta). Mientras mayor sea la absortividad, mayor será la sensibilidad de la determinación.
• Verificar el seguimiento de la Ley de Lambert-Beer (LLB) por el sistema químico en estudio: Confeccionar una curva de calibración (CC) a una longitud de onda total para establecer si se cumple la relación A = a * b * c y cuál es el intervalo de concentración de trabajo.
• La absorbancia o transmitancia medida para la muestra debe encontrarse en un intervalo adecuado: Interesa que el error relativo que se comete en la determinación sea mínimo.

Importante

• Intervalo de concentración para CC: 0.200 < A < 1.200
• Intervalo para determinar la concentración de la muestra: 0.200 < A < 0.700
• Para determinar la concentración con mínimo error: A = 0.343 (36.8% T)

Tipos de Equipos Absorciométricos

• Fotómetro de filtro: Utiliza un filtro de absorción o de interferencia.
• Espectrofotómetro: Tiene como separador espectral un monocromador.

a) Fuente Luminosa

Proporciona las radiaciones electromagnéticas (REM) que están empleadas total o parcialmente con el haz de medida. Idealmente, debe proporcionar radiación monocromática a la longitud de onda de interés y con alta intensidad. Según el tipo de espectro producido, hay lámparas de espectro continuo (molecular) y discontinuo (atómica). Tipos de fuente luminosa:

• Lámpara de incandescencia IR: Es un sólido que se calienta eléctricamente y emite radiación por emisión térmica según la temperatura de la superficie. Obedecen a dos leyes de emisión en un cuerpo negro: la Ley de Stefan-Boltzmann y la Ley de Wien.

  Ejemplo: Lámpara de tungsteno (320 nm - 2.5 μm)

• Lámpara de descarga eléctrica UV: Emplea una descarga eléctrica producida entre dos electrodos a través de un gas a baja presión y emite un espectro de emisión característico del gas.

  Ejemplo: Lámpara de deuterio (180 nm - 375 nm)

Requisitos:

• Intensidad de emisión constante en un tiempo y uniforme en el intervalo espectral.
• Distribución uniforme.
• Luz que no se desparrame, que se dirija hacia un punto.
• Debe emitir las longitudes de onda deseadas.
• Alta intensidad de emisión.

b) Control de Intensidad Luminosa

Dispositivo que permite realizar un ajuste preciso de la potencia radiante del haz luminoso. Regula la potencia radiante que emana de la fuente luminosa.

Ejemplos:

• Diafragma graduado o sin graduar.
• Cuñas ópticas.
• Peines.