Fundamentos de Espectrofotometría y Métodos de Cuantificación Química

Técnicas de Medición en Química Analítica

Colorímetro

Compara la intensidad de color de una disolución (Ds) problema con la Ds patrón de concentración conocida, a partir de la cual se determina la concentración de la muestra problema. Solo es útil en disoluciones coloreadas.

Fotómetro

Mide la intensidad de una radiación electromagnética. Dispone de un filtro que selecciona una zona estrecha de longitud de onda y de una fotocélula o fototubo para medir la intensidad de radiación.

Adición Estándar

Se basa en la medida del incremento de señal provocado por la adición de cantidades exactamente conocidas del analito a un volumen de muestra también exactamente conocido.

• Método de alícuotas: Añado diferentes cantidades de patrón a una serie de alícuotas idénticas de la muestra. Las disoluciones únicamente diferencian en la concentración del analito y mido la señal.
• Método de adiciones sucesivas: Realizo diferentes adiciones de patrón sobre una única alícuota de la muestra y mido la señal instrumental después de cada adición.

Recta de Calibrado Externo

Se mide la señal en varias disoluciones patrón del analito y se representa frente a las respectivas concentraciones. Se prepara una serie de disoluciones con concentraciones diferentes, uniformemente distribuidas a lo largo del intervalo de linealidad del método; todas deben tener igual concentración de los distintos reactivos auxiliares. El blanco no contendrá analito.

• Ventaja: Puede obtenerse con un mínimo de trabajo y, una vez construida, es válida para una gran cantidad de muestras.

Ley de Beer

Limitaciones propias

A concentraciones elevadas, las moléculas de soluto interaccionan entre sí y afectan a la capacidad de absorción. La concentración del analito afecta al índice de refracción del medio y esto modifica el valor de la absortividad.

Desviaciones químicas

La especie absorbente participa en una reacción donde el producto tiene un espectro de absorción distinto. Al ir variando las concentraciones de los patrones, el equilibrio se irá desplazando y la absorbancia no se corresponderá con la concentración del analito; por lo tanto, no se cumplirá la Ley de Beer.

Método de Job

Consiste en leer la absorbancia de una serie de disoluciones que contienen cantidades distintas de ion metálico y del agente complejante, donde la suma de sus moles debe ser constante. La representación de la absorbancia frente a la fracción molar (X) del metal y del agente complejante es una curva con dos tramos rectos en la zona de exceso de ion metálico y del agente.

• Para corregir la absorbancia, realizamos una serie de patrones que contengan exceso de metal, medimos sus absorbancias y se las restamos a la absorbancia calculada.
• Para la fórmula MXn (M=metal, X=agente complejante), debe cumplirse que n ≤ 3, ya que si n es mayor que 3, la diferencia entre las fracciones molares correspondientes a las distintas estequiometrías son muy pequeñas.