Espectrofot

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Fecha 27/03/07
Espectrofotómetro.
Materia Instrumentación
Analítica
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(No Transcript)
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Qué es un espectro fotómetro?

• Un espectrofotómetro es un instrumento que tiene
  la capacidad de manejar un haz de Radiación
  Electromagnética (REM), comúnmente denominado
  Luz, separándolo en facilitar la identificación,
  calificación y cuantificación de su energía. Su
  eficiencia, resolución, sensibilidad y rango
  espectral, dependerán de las variables de diseño
  y de la selección de los componentes ópticos que
  lo conforman.

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Cuando la luz atraviesa una sustancia, parte de
la energía es absorbida.
El color de las sustancias se debe a que estas
absorben ciertas longitudes de onda de la luz
blanca que incide sobre ellas, y sólo vemos
aquellas longitudes de onda que no fueron
absorbidas.
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Componentes de un espectrofotómetro
1º Fuente de luz La misma ilumina la muestra.
Debe cumplir con las condiciones de estabilidad,
direccionabilidad, distribución de energía
espectral continua y larga vida. Las fuentes
empleadas son lámpara de tungsteno y lámpara de
arco de xenón.
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2 Monocromador Para obtener luz monocromática,
constituido por las rendijas de entrada y salida,
colimadores y el elemento de dispersión. El
monocromador aísla las radiaciones de longitud de
onda deseada que inciden o se reflejan desde el
conjunto. 3 Fotodetectores En los instrumentos
modernos se encuentra una serie de 16
fotodetectores para percibir la señal en forma
simultánea en 16 longitudes de onda, cubriendo el
espectro visible. Esto reduce el tiempo de
medida, y minimiza las partes móviles del equipo.
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Utilidad.

• Los espectrofotómetros son útiles debido a la
  relación de la intensidad del color en una
  muestra y su relación a la cantidad de solute
  dentro de la muestra. Por ejemplo, si usted
  utiliza una solución del colorante rojo del
  alimento en agua, y mida la cantidad de luz azul
  absorbida cuando pasa a través de la solución,
  una fluctuación mensurable del voltaje puede ser
  inducido en una fotocélula en el lado opuesto. Si
  ahora la solución del tinte rojo es diluida por
  la adición del agua el color será menos intenso.
  Así, hay una relación entre el voltaje y la
  cantidad de tinte en la muestra.
• El espectrofotómetro tiene la capacidad de
  proyectar un haz de luz monocromática (de una
  longitud de onda particular) a través de una
  muestra y medir la cantidad de luz que es
  absorbida por dicha muestra. Esto le permite al
  experimentador realizar dos funciones
• 1. Nos da información sobre la naturaleza de la
  sustancia en la muestra. Esto podemos lograrlo
  midiendo la absorbancia (Abs) a distintos largos
  de onda (l) y graficar estos valores en función
  del largo de onda, formando un espectrograma.
  Como cada sustancia tiene unas propiedades
  espectrales únicas, distintas sustancias producen
  distintos espectrogramas. Esto se debe a que cada
  sustancia tiene un arreglo de átomos
  tridimensional particular que hace que cada
  sustancia tenga características únicas.

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Características -Baratos y
Robustos -Haz Simple
-Fácil Mantenimiento
-Lamnda de 340 625 nm
-Ancho de Banda 20 nm
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• Al ser expuestos a la luz del espectrofotómetro,
  algunos electrones de los átomos que forman las
  moléculas absorben energía entrando a un estado
  alterado. Al recuperar su estado original, la
  energía absorbida es emitida en forma de fotones.
  Esa emisión de fotones es distinta para cada
  sustancia, generando un patrón particular, que
  varía con el largo de onda usado. Dependiendo del
  largo de onda, será la cantidad de energía
  absorbida por una sustancia, lo que logra generar
  un espectro particular al graficar Abs vs l.
• 2. Nos dice cuanta cantidad de la sustancia que
  nos interesa está presente en la muestra. La
  concentración es proporcional a la absorbancia,
  según la Ley Beer-Lambert a mayor cantidad de
  moléculas presentes en la muestra, mayor será la
  cantidad de energía absorbida por sus electrones.
• Abs K C L Abs absorbancia
• K coeficiente de extinción molar
• C concentración
• L distancia que viaja la luz a través de la
  muestra. (normalmente es de 1 cm)
• La cubeta promedio, que guarda la muestra, tiene
  dimensiones internas de un centímetro (L). La
  ecuación describe una línea recta, donde el
  origen es cero. Si L es constante (1.0 cm) y se
  conoce el valor de K, podemos calcular C en base
  a Abs
• Abs / K L C

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• El espectrofotómetro mide la absorbancia de una
  muestra en los espectros de luz ultravioleta y
  visible (200 a 850 nm). El largo de onda es
  determinado por un prisma que descompone el rayo
  de luz de acuerdo al largo de onda escogido.
  Luego la luz pasa por una hendidura que determina
  la intensidad del haz. Este haz atraviesa la
  muestra y llega a un tubo fotográfico, donde es
  medido. La cantidad de luz que atraviesa la
  muestra es el porcentaje () de tramitancia.
  Podemos usar esta unidad o cambiarla a
  absorbancia usando la siguiente ecuación.
• T - Log Abs.
• El espectrofotómetro nos puede dar ambos valores
  a la misma vez, ahorrando la necesidad de hacer
  los cálculos. (Tramitancia cantidad de luz que
  atraviesa la mezcla).
• Una característica del instrumento es la
  necesidad de blanquear el aparato antes de cada
  lectura. Esto se hace colocando una cubeta con
  una solución control que tenga todos los
  componentes de la reacción menos la sustancia que
  va a ser medida en el instrumento y ajustando la
  lectura a cero absorbancia. El propósito de esto
  es eliminar el registro de absorbancia
  (background) que puedan presentar los demás
  componentes de la reacción a ese largo de onda
  particular. Todas las moléculas presentan
  absorbancia porque todas interfieren con el paso
  de la luz. Sólo que la absorbancia será óptima a
  un largo de onda de luz específico para cada tipo
  de sustancia.

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Tipos de Espectrofotómetros

• Absorción Atómica.
• de emisión.
• Ultravioleta.
• Infrarrojo.
• Etc.

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Ejemplos de distintos tipos de Espectrofotómetros
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• ESPECTROFOTÓMETRO SMART SPECTRO
• Portátil e ideal para análisis de aguas.
• Selección automática de longitud de onda.
• 40 test pre-programados y memoria para 25 test
  adicionales
• ESPECIFICACIONES
• Rango de longitud de ondas 350-1000nm
• Exactitud de longitud de onda 2nm
• Resolución 1nm
• Monocromador red de difracción de 1200 líneas/mm
• Fuente de luz lámpara halógena
• Detector fotodiodo de silicio
• Rango fotométrico -0,1 a 2,5 Abs.
• Exactitud fotométrica 0,005 Abs.
• Modos de medición T, Abs. y concentración
• Admite celdas de 25mm de diámetro y cubetas de
  10mm
• Dimensiones 35 x 28 x 17cm
• Peso 4,65kg

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ESPECTROFOTOMETRO DE ABSORCIÓN ATÓMICA

• Rango de longitud de onda 190 a 860 nm - Paso de
  banda espectral 0,2 n a 200 nm - Dispersión
  lineal recíproca . a 200 nm - 0,1 nm/mm . a 800
  nm - 0,4 nm/mm - Efecto Zeeman, longitudinal
  inverso - Atomización calentamiento transversal
  del horno de grafito, calentamiento eléctrico -
  Rango de medidas de . Absorbancia -0,5 a 2000 .
  Concentración 0,0001 a 9999 unidades de
  concentración . Factor de expansión 0,01 a 100 .
  Tiempo de lectura 1 a 60 segundos . Tiempo de
  demora 0 a 60 segundos

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Espectrofotómetro UV-VisibleUVmini-1240

• Aplicaciones Estándar con Espectrofotómetro UV
  Mini
• Modo fotométrico para longitud de onda fija
• Con el modo fotométrico, Ud. puede medir la
  absorbancia o la transmitancia en la longitud de
  onda fija. Análisis cuantitativo fijo usando el
  método Factor-K puede también ser usado.
  Resultados son automáticamente impresos o son
  mandados a la puerta RS-232C. Con varios
  posicionadores de celda opcionales o con
  configuración sipper/auto-muestra, medidas
  continuas de muestras también es posible.
• Modo espectro para barrido de longitud de onda
• Con ese modo estándar, Ud. puede lograr espectro
  UV-Visible completo de muestras de 190nm a
  1100nm. Barrido repetido le permite a Ud. medir
  automáticamente cualquier cambio espectral en
  todo el rango. También disponible en la
  configuración estándar, la función de
  procesamiento de datos espectral como obtener
  gráfico y detección de picos / valles.
• Modo cuantificación para análisis de longitud
  simple
• Este modo le permite a Ud. preparar curva de
  calibración para determinaciones fáciles de
  concentraciones de muestras desconocidas. Están
  disponibles modos de uno, dos o tres longitudes
  de onda. Métodos cuantitativos posibles de
  seleccionar incluyendo factor-K, curva de
  calibración de un punto o multi-puntos . Ajuste
  de primero, segundo o tercero orden también son
  posibles de seleccionar.

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ESPECTROFOTOMETRIA UV-VISTU 1800 Uv-Vis
Spectrophotometer

• El TU1800/1800S es el más popular
  espectrofotómetro de P-General. Su óptica adopta
  el sistema de medición SPLIT-BEAN con un detector
  formado por dos fotodiodos de estado sólido de
  alta sensibilidad.
• Las operaciones del instrumento están controladas
  a través de un microchip interno en conjunto con
  una pantalla de cristal líquido (LCD) y un
  teclado Soft-Touch con salida para impresora. Su
  compartimiento es para 8 celdas y además posee
  una fuente de luz accesible.
• El TU1800/1800S efectúa mediciones fotométricas,
  mediciones espectrales y cuantitativas, es
  fácilmente operable con características
  sobresalientes, Escaneo de longitudes de onda
  automático entre 1100-200 nm., chequea
  automáticamente la línea de base.

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Bibliografía.

• Http\\ull.chemistry.uakron.edu/analytical/Spectro
  photometry
• en.wikipedia.org/wiki/Spectrophotometry
• faculty.uca.edu/march/bio1/scimethod/spectro.htm
  
• http//www.satia-jasco.com.ar/l4.html
• http//www.advmex.com/espectrofotometro_uv.htm
• http//www.cienytec.com/lab1espectro.htm
• www.cas-instrumental.com.ar/aa6vario.htm
• www.chm.davidson.edu/ChemistryApplets/
  spectrophotometry/Spectrophotometry.html

www.cea.uba.ar www.w3c.org www.jenck.com
www.es.wikipedia.org
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Presentación disponible en
www.armando2k.brinkster.net (material de apoyo)