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APLICACIÓN
ANALÍTICA MÉTODOS
DE ABSORCIÓN
Los Métodos y/o Técnicas que emplean
instrumentos , analizan las muestras con el
proposito de conocer alguna característica
física o química del analito y esto permite
caracterizarlo, identificarlo o cuantificarlo.
El equipo genera :
A)Señal o Respuesta
B)Tiempo de respuesta
C)Resolución (purificación)
Cuando el Analito es sometido a un estudio bajo un
instrumento, existen dos formas de generar una señal.
Estas son :
A) midiendo directamente la actividad del analito
B) con un estimulo y midendo su respuesta
A) Actividad iónica
Electrodo (VOLTAJE)
(Muestra)
B) Luz
(Muestra)
Fototubo (CORRIENTE)
Espectrofotómetro
(esquema simple)
Video 1
Espectrofotómetro
Monohaz o haz simple
Lampara
computadora
Detector
Celda
Selector
[email protected]
Espectrofotómetro
Lampara
computadora
Detector
Celda
Selector
[email protected]
Espectrofotómetro (doble haz)
Lámpara
Selector
Celda de
muestra
I = Intensidad
A= Absorbancia
T= transmitancia
Detector
Celda de
referencia
IR
computadora
IM
FUENTE DE ENERGÍA RADIANTE
CONTINUA
ESTABLE
intensidad lumínica
INTENSA
lámpara de
Deuterio
lámpara de
Tungsteno
Se usa en VIS e IR
próximo
produce luz en intervalos
de 350-2200 nm
300
500
700
900
1100
longitud de onda (nm)
SELECTOR DE LONGITUD DE ONDA
CARACTERÍSTICAS
LONGITUD DE ONDA DE MÁXIMA TRANSMISIÓN
PORCENTAJE DE TRANSMITANCIA EN EL MÁXIMO
ANCHO DE BANDA EFECTIVO
DISEÑOS
FILTROS DE ABSORCIÓN
FILTROS DE INTERFERENCIA
*MONOCROMADORES DE PRISMA
*MONOCROMADORES DE RED
MONOCROMADORES
espejo
focalizador
espejo
colimador
con red de
difracción
rendija de
entrada
rendija de
salida
elemento
dispersante
con prisma
lente colimadora
lente focalizadora
CUBETAS
CARAS NORMALES A LA DIRECCIÓN DEL HAZ
IR
VIS-UV
ABSORCIÓN MÍNIMA A LA LONGITUD DE ONDA DE TRABAJO
1.
2.
3.
Vidrio ordinario o sílice (VIS).
Sílice fundida o cuarzo (UV).
NaCl, NaI, etc (IR).
DETECTORES
Al final la luz seleccionada tiene que ser detectada y cuantificada.
*Esto se consigue con el empleo de detectores cuyo cometido es convertir la
respuesta del instrumento en una señal medible.
*Dependiendo del tipo de luz con el que se trabaja existen distintos tipos de
detectores:
colector
FOTOTUBO
TUBO FOTOMULTIPLICADOR
LEYES CUANTITATIVAS DE
ABSORCIÓN
La radiación que absorbe la muestra se determina
comparando la intensidad del haz transmitido cuando no hay
muestra (Io) con la intensidad del haz transmitido cuando
hay muestra (I). Por lo tanto, Io/I
I0
I
b
Ley de Beer-Lambert
La reducción de la intensidad de una radiación
monocromátrica es proporcional a la intensidad y a la cantidad
de sustancia absorbente situada en la trayectoria
Analisis Cuantitativo
Ley de Beer-Lambert
(1)
(2)
A = abc = bc
a: absortividad específica (L g-1 cm-1)
: absortividad molar (L mol-1 cm-1)
b: longitud de trayectoria en cm
c : concentración, puede expresarse en g L-1 ó
mol L-1
La ecuación No. 2 requiere conocer el peso molecular de la sustancia
Absortividad Molar,
• Es una propiedad fundamental de cada
sustancia
• Su valor es constante a una constante y solo
depende ligeramente del solvente.
A = abc = bc
Cuando se corre el espectro de absorción de una sustancia se
mantiene constante la concentración y la longitud de la celda,
pero la Absorbancia varia porque ó a varian con la
Absorbancia y Transmitancia
Lámpara
Selector
Io
I
Celda de
muestra
Transmitancia Lo recuerdas???
(transformación logarítmica)
T = I / Io
Log T = Log (I/ Io)
Log T= Log I – Log Io
-Log T= -Log I + Log Io
-Log T = Log Io – Log I
-Log T = Log (Io/I)
-Log T = A
Absorbancia y Transmitancia
Io
Lámpara
Selector
Transmitancia
Absorbancia
T = I / Io
A = Log I o/ I = -Log T
Absorbancia y transmitancia
A = Log 1/T
I
Celda de
muestra
Absorbancia y
transmitancia
A = - Log T
Absorbancia y transmitancia
A = -Log %T/100
Transmitancia
%T = T x 100
Absorbancia y transmitancia
A = 2 -Log %T
Absorbancia
I
Io
Selector
Lámpara
1)
2)
Celda de muestra
A= - log T
A= acl = cl
a:absortividad: L/(g cm)
Ley de Beer
:absortividad molar: L/(mol cm)
Absorbancia
En función de la naturaleza y de
la concentración de la muestra
Ley de Lambert- Beer
A= cl
A= Absorbancia
=coeficiente de extinción
C= concentración molar
l= longitud de celda (cm)
POR EJEMPLO.
¿Cuál es la A de una substancia al 3.5 X 10-4 M ,
con un = 7600 L mol-1cm-1 ?. A= ?
Una gráfica de A versus c es denominada una gráfica de Beer-Lambert
Path length
/ cm
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
%T
100
50
25
12.5
6.25
3.125
Absorbance
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
Espectro de Absorción
¡seleccionar muy bien la
A
A
b
s
o
r
b
a
n
c
i
a
de análisis del analito!
25 mM
5 mM
Max
Longitud de onda (nm)
EJERCICIO 1
El cromato de potasio (K2CrO4) en solución alcalina tiene un
máximo de absorción en 372 nm. Una solución alcalina de este
compuesto a una concentración de 2 x 10-5 M transmite 71.6 %
de la radiación incidente a 372 nm colocada en una celda de 1
cm.
CALCULAR:
a)La absorbancia
b)La absortividad molar y la específica
c)El %T si la longitud de la celda es 3.0 cm
EJERCICIO 2
Una solución de un compuesto Y puro presenta una
absorbancia promedio de 0.55 para una concentración de 2.5
mg por 100 mL a = 272 nm. Una muestra problema de 3.0 g
que contiene a Y, se disuelve en agua y se lleva a un volumen
de 500 mL. Una alicuota de 50 mL de esta solución se diluye a
500 mL. Una porción de esta última mostró un %T = 50 a la
misma
CALCULAR:
A)La absortividad específica a
= 272 nm
B)Calcular el % de Y en la muestra (peso molecular 126 g/mol)
EJERCICIO 3
Absorbance
1. The following spectrum was recorded for a 3.0 x 10-5 mol L-1 aqueous
solution of paracetamol in a cuvette of pathlength 0.5 cm. State max
and estimate the molar absorption coefficient ( ) of paracetamol at
max. Also determine the transmittance (T) of the solution at max and at
270 nm..
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
220
270
wavelength/nm
320
EJERCICIO 4
The following data were recorded at 450 nm using solutions of -carotene
in cyclohexane in a cuvette of pathlength 0.5 cm. Determine the molar
absorption coefficient, .
c/10-5 M
A ( 450 nm)
0.22
0.38
0.35
0.72
0.53
1.08
0.74
1.62
1.0
1.95
¿ABSORBANCIA?
Muestra Problema
Problema
Patrón
Conc. Prob = (A Prob/A Patrón)(Conc. Patrón)
A Problema = 0.358
A A Patrón = 0.365
Conc. Patrón= 105mg/mL
Conc. Problema= ?
Conc. Problema =?????
Conc. Problema=