Fundamentos y Aplicaciones de la Espectrofotometría en el Laboratorio

Espectrofotometría

La espectrofotometría es un método instrumental analítico que permite cuantificar y caracterizar un compuesto en solución. Se fundamenta en la propiedad de los átomos y moléculas de absorber y emitir energía dentro del espectro electromagnético.

Radiaciones electromagnéticas

Longitud de onda (λ)

Radiación electromagnética

Se basa en el modelo corpuscular (fotones): E = h · c / λ

• λ (lambda): Longitud de onda.
• c: Velocidad de la luz (299.792.458 m/s).
• h: Constante de Planck (6,626069 × 10⁻³⁴ J·s).
• E: Energía (relación inversamente proporcional a la longitud de onda).

A menor longitud de onda, la radiación es de mayor energía.

Tipo de interacción luz-materia

• Absorción: La luz es absorbida por átomos, iones o moléculas, alcanzando un estado excitado de mayor energía.
• Emisión: Liberación de un fotón por un átomo, ion o molécula, alcanzando un estado de menor energía.

El proceso de absorción

La luz es absorbida por una sustancia solo cuando la energía corresponde a una necesidad energética o de transición de la sustancia. Los cambios producidos pueden ser de carácter:

• Electrónico
• Vibracional
• Rotacional

La absorción de radiación depende de la estructura y composición química de las moléculas y átomos. Las estructuras químicas absorben radiación de longitudes de onda determinadas.

Componentes y selección de longitud de onda

• Radiación monocromática
• Selección de longitud de onda
• Utilización de sistema de filtro

Prisma:

Espectrofotómetros:

Fotómetro:

Equipamiento y accesorios

• Lámpara de deuterio: 190-360 nm.
• Lámpara de tungsteno: 340-700 nm.
• Cubetas:
  • Plástico (VIS)
  • Vidrio (VIS)
  • Cuarzo (UV-VIS)

Monocromador

Permite transformar la luz policromática (luz blanca) en luz monocromática (una o un grupo muy reducido de longitudes de onda) mediante:

• Prisma
• Rejilla de difracción
• Filtro

Transmitancias vs. Absorbancias

Ley de Lambert-Beer

• Lambert (1760): Observó que al aumentar el grosor de las placas, la intensidad de la luz disminuía en progresión geométrica.
• Beer (1852): Aplicó el mismo principio a soluciones coloreadas.

Espectro de absorción

Longitud de onda máxima:

Uso correcto del fotómetro

Uso del tubo de lectura: Asegúrese de alinear la marca en el depósito de la muestra del fotómetro con la marca en el tubo.

Pasos operativos

1. Encender el equipo con la perilla izquierda (A) y esperar 10 minutos antes de usar.
2. Seleccionar la longitud de onda girando la perilla “C”.
3. Con el blanco colorimétrico, calibrar a 100 %T o “0,0” de absorbancia (A) usando la perilla derecha (B).