Analicis quimico instrumental

1. ANÁLISIS INSTRUMENTAL LUIS DIAZ .

2. Así se denominan genéricamente a un amplísimo número de métodos instrumentales que utilizan técnicas instrumentales en las que se genera una señal de tipo óptico cuyo fundamento está basado en la interacción de la radiación electromagnética con el analito. Al interaccionar la radiación electromagnética con la muestra que contiene el analito, se pueden originar distintos fenómenos, de entre los cuales la absorción y emisión de luz, son los mas relevantes y dan lugar a los métodos espectrofotométricos de absorción y (o) emisión. Métodos ópticos espectroscópicos

3. Los métodos pueden ser de absorción molecular o atómica, dependiendo de que el analito se encuentre en estado molecular o atómico También existen métodos fluorescentes, en los que existe una absorción precedida de emisión Todos estos métodos se denominan también espectroscópicos, porque están basados en los espectros de absorción o emisión del analito. Métodos ópticos espectroscópicos

4. El espectro electromagnético Dada la amplitud de líneas y frecuencias espectrales que contiene, el espectro electromagnético , el espectro que resulta de la interacción materia- energía radiante, puede ser muy complejo e incluye radiaciones de radio, microondas, IR, Vis, UV, rayos X y rayos gamma. Energía fotón = Cuando  incrementa  disminuye la energía y frecuencia del fotón Características de la radiación electromagnética Absorción: la luz se absorbe por un átomo, ion o molécula que adquiere un estado superior de energía. Emisión: se libera energía de un átomo, ion o molécula que adquiere un estado inferior de energía.

5. Espectroscopía de absorción Absorción Atómica El espectro está constituido por líneas, debido al gran nº de transacciones posibles, que incluyen la de los subniveles electrónicos dentro de cada nivel Absorción Molecular En la absorción por moléculas, entran en juego transacciones de tipo vibracional, rotacional entre subniveles electrónicos. El resultado final se traduce en un espectro de bandas.

6. Espectrofotometría de absorción molecular Es útil tanto para análisis cualitativo como cuantitativo Espectro Variando la longitud de onda dentro de cada zona del espectro electromagnético se puede obtener el espectro de absorción de una sustancia en cada región. Información cualitativa: Se obtiene comparando el espectro de la muestra con el de un material de referencia. Esta información es mas relevante en espectroscopía IR y menor en el caso de espectroscopía Vis-UV. Los espectros Vis-UV se pueden lograr usando un mismo equipo. La espectroscopia IR (mayor información), requiere otro tipo de instrumento Transacciones electrónicas Interacciones de enlace

7. LEY DE LAMBERT - BEER P P 0 = Transmitancia (T) A = -logT A T,  = log P 0 P =  b c absorbancia total medida a la longitud de onda  concentración molar de las especies absorbentes absortividad camino óptico potencia del haz luego de atravesar la muestra potencia del haz antes de atravesar el blanco

8. La ley de Lambert-Beer indica que la intensidad de la radiación disminuye logarítmicamente a medida que longitud del paso óptico y la concentración aumentan aritméticamente. En otros términos podríamos decir que la absorbancia A es directamente proporcional a la anchura de la cubeta (b) y a la concentración de la muestra (c), siendo la constante de proporcionalidad (ε) un parámetro característico denominado absortividad.

9. SELECCIÓN DE LA LONGITUD DE ONDA DE TRABAJO A  A concentración banda B banda A banda A banda C Se debe de procurar medir las absorbancias en el entorno más próximo a la  max . de absorción en el espectro (se minimizan errores) y se logran máximas sensibilidades. Midiendo lejos de ese punto de máxima absorción: pequeñas variaciones en la medida se traducen en grandes errores. banda B banda C

10. COMPONENTES BÁSICOS DE LOS INSTRUMENTOS PARA MEDIDAS DE ABSORCIÓN MOLECULAR EN EL UV-VISIBLE FUENTE DE ENERGÍA RADIANTE SELECTOR DE LONGITUD DE ONDA CUBETAS (Muestra) DETECTOR DISPOSITIVO DE LECTURA

11. Instrumentación básica comparada en los métodos espectroscópicos moleculares Espectroscopía Vis-UV: Espectroscopía IR: Fluorescencia molecular: Los tres componentes van juntos como unidad de fuente y muestra (emisión)

12. FUENTE DE ENERGÍA RADIANTE CONTINUA ESTABLE INTENSA 300 500 700 900 lámpara de Deuterio lámpara de Tungsteno longitud de onda (nm) intensidad lumínica 1100

13. Fuentes de Energía En absorción molecular la muestra debe ser irradiada con energía luminosa, procedente de una fuente. Dependiendo de la zona de trabajo, las propiedades de la fuente son distintas. Las fuentes deben ser uniformes en intensidad. fuente de tungsteno (W) lámpara de deuterio (UV) Se usa en VIS e IR próximo produce luz en intervalos de 350-2200 nm 160- 380 nm Las fuentes de IR se producen al paso de corriente a través de materiales incandescentes: ZrO2-óxidos de itrio (400-20,000nm) Cr-Ni (750-20,000 nm), SiC..etc

14. visualización amarillo-verde 520 - 550 violeta 380 - 420 amarillo 550 - 580 azul-violeta 420 - 440 anaranjado 580 - 620 azul 440 - 470 rojo 620 - 680 verde-azul 470 - 500 púrpura 680 - 780 verde 500 - 520 verde 500 - 520 púrpura 680 - 780 verde-azul 470 - 500 rojo 620 - 680 azul 440 - 470 anaranjado 580 - 620 azul-violeta 420 - 440 amarillo 550 - 580 violeta 380-420 amarillo-verde 520 - 550 complementario ESPECTRO VISIBLE Y COLORES COMPLEMENTARIOS UNA SOLUCIÓN SE OBSERVA DE COLOR AZUL CUANDO SE ILUMINA CON LUZ POLICROMÁTICA PORQUE ABSORBE TODOS LOS COLORES EXCEPTO EL AZUL, QUE ES EL COLOR QUE DEJA PASAR color  (nm) color  (nm)