Analisis instrumental

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Espectrometría

Lectura N° 5

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

Espectrometría
Objeto de Estudio Nº 3

LECTURA N° 5

ANÁLISIS CUANTITATIVO DE LA ABSORCIÓN DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Bibliografía: SKOOG, D.A.; Leary J.J.; ANÁLISIS INSTRUMENTAL, 4° ed.; Ed. McGraw-Hill (1994), págs. 142-155.

F.C.Q.

Espectrometría

Lectura N° 5

Facultad de Ciencias Químicas ANÁLISISCUANTITATIVO DE LA ABSORCIÓN DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
INTRODUCCIÓN En estudios cuantitativos de absorción de la radiación se mide la cantidad de energía que es absorbida por una muestra que contiene una especie absorbente, comparándola con la cantidad de energía absorbida por otra muestra de concentración conocida, y tomando como referencia una solución la cual no contiene la sustancia que absorberadiación. La dispersión y la reflexión de la radiación, disminuyen el poder de la radiación incidente, sin embargo para la mayoría de los sistemas éstas pérdidas son mínimas y pueden ser parcialmente compensadas. Leyes cuantitativas: Considérese los cambios que ocurre cuando la radiación monocromática pasa a través de la celda de absorción mostrada en la Figura 1. Primero se pone la celda con elblanco el cual consiste del solvente, más otros constituyentes a parte de las principales especies absorbentes. El haz trasmitido por el blanco representa la radiación incidente menos las pérdidas por dispersión, reflexión, etc.

Figura 1: Proceso de absorción de radiación electromagnética en una celda que contiene una o más especies absorbente.

El poder radiante que se obtiene a la salida dela celda con el blanco se le llama Io representa al haz incidente cuando el blanco es reemplazado por la muestra.

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Lectura N° 5

Considérese la Figura 1, al pasar la radiación a través de un segmento de sección transversal A en la muestra que contiene la muestra absorbente. -dI representa la pérdida de poder radiante al atravesar el haz una capa de espesor infinitesimal db;esto es, -dI es la cantidad de radiación que ha sido absorbida por ésta capa. Dado que la absorción de la energía requiere de la interacción entre un fotón y la especie absorbente, el número de posibles colisiones que ocurren en la capa db es directamente proporcional a el número de especies absorbentes que se encuentran en ésta, y al número de fotones que la atraviesan. COEFICIENTE DEABSORTIVIDAD MOLAR.- El término ε es llamado coeficiente de absortividad molar, cuando la concentración de la solución de lectura se expresa es moles/lto. Si la concentración de la especie absorbente se expresa en: ppm, mgrs/lto, grs/lto, µgrs/ml., o cualesquier otro sistema de unidades de concentración, al coeficiente se le llama coeficiente de absortividad específica y se representa por la letra a, encuyo caso A=abC. Por lo tanto, la concentración de la solución no necesariamente debe estar expresada en moles/lto. para que la Ley de Beer sea válida, y puede utilizarse cualesquier otro sistema de unidades pero siempre deberán especificarse las unidades del coeficiente de absortividad. La relación It/Io se define como transmitancia y se representa por la letra T. Esto es: -log (It/Io)= -log T = εbCó -log T = εbC

Es muy útil definir el término absorbancia A, el cual es definido como igual a logaritmo decimal inverso de la transmitancia: -log T = A = Absorbancia A=εbC

El valor de ε (o a, según sea el caso), es característico del ion o molécula en un solvente específico a una determinada longitud de onda. Este valor de ε es independiente de la concentración C de la solución y delespesor de la celda. LEY DE BEER La ecuación A=εbC ó A=abC se conoce generalmente como la Ley de Beer. Esta ley asume lo siguiente: La radiación incidente es monocromática.- En teoría la radiación policromática al ser dispersada en un monocromador sale por el slit o ranura de salida en forma de radiación monocromática o de una sola longitud de onda. Esto no ocurre debido a que para lograr esto se...
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