Corrimientos en ultravioleta

Corrimientos en las longitudes de onda de absorción, y variaciones en las intensidades de absorción de especies orgánicas
Brian Castro Agudelo*, Juan Torres Luna
Universidad nacional de Colombia, Departamento de Química, Laboratorio de análisis instrumental, Bogotá Colombia. 4 de marzo de2010

La determinación de especies en solución es una de las tareas rutinarias más importantes en la química analítica, exigiendo que cada día se tenga un mayor conocimiento de los efectos que puede generar una matriz al analito deseado, y de la naturaleza misma de dichos efectos. La espectroscopia ultravioleta, es una de las técnicas de análisis más empleadas en la actualidad, gracias a losbuenos limites de detección que puede alcanzar, así como la facilidad en el empleo de este tipo de técnicas, en comparación de otras que pueden llegar a ser mucho más caras y de compleja instrumentación.
En las mediciones de absorbancias mediante los métodos de espectroscopia ultravioleta, se presentan principalmente cuatro tipos de efectos : Hipsocrómicos, Batocrómicos, Hipocrómicos e Hipercrómicos.Los dos primeros como ya se sabe están relacionados con los corrimientos de la longitud de onda de absorbancia máxima y los dos últimos con el cambio en el coeficiente de absortividad molar. En el estudio realizado se evaluaron, dichos efectos en soluciones de cuatro analitos.
La determinación de acetona, fenol, benceno y anilina, es primordial en los análisis de control ambiental , debido a quelas emisiones de estos compuestos se han venido controlando en los últimos diez años, por su toxicidad significativa (Benceno, anilina), y por los efectos nocivos que pueden presentar (Fenol y acetona). El tener información importante acerca de los efectos que el solvente puede ejercer sobre dichos analitos es vital para cuantificaciones posteriores, pues si no se tienen en cuenta dichos efectos,se puede incurrir en errores de cuantificación.
SECCION EXPERIMENTAL
Materiales y métodos
Todas las pruebas fueron realizadas en el mismo espectrofotómetro UV-Vis. Cary 50 de Varian Inc. Se realizaron mediciones de muestras de concentraciones descritas en la siguiente sección.
Determinación de los coeficientes de actividad y absorbancias
Todas las muestras fueron reparadas con lasconcentraciones indicadas en la tabla, se usaron solventes de grado analítico, así como sólidos del mismo grado. Se realizaron Barridas desde 200nm hasta 400nm en todas las mediciones.
Los coeficientes de absortividad fueron calculados con base en la ley de Beer, y los resultados obtenidos son descritos en la siguiente sección

Tabla 1.


Sustancia
Solvente
 Mayor abs.
(nm) CoeficienteAbsortividad

fenol Agua 269 894
NaOH 4% 286 1459
acetona Aire 278 886
Agua 261 237
anilina Agua 280 1425
HCl 1% 254 196
benceno Aire 247 213
Ciclohexano 255 21426


Estos fueron los datos colectados, la siguiente gráfica muestra los efectos observados para un

Caso particular, el benceno en solución e Ciclohexano, y en fase gaseosa:



Figura 1. Espectro UV del benceno en doscondiciones


Resultados:
El benceno presenta en el ultravioleta bandas de absorción espectrales de origen π-π*, n- π*. A las que han recibido diferentes denominaciones, con base simétrica, y otra más empírica. Es importante evaluar cada una de ellas en procesos adecuados de cuantificación, pero como las bandas del tipo primario de longitudes de onda 204 y 184nm, pueden presentarinterferencia, se decidió solamente hablar de la secundaria o bencenoide ( λ= 247 nm ε= 213).
Esta banda de origen π-π* y n- π* es de baja intensidad por debiéndose esto a restricciones de simetría. Esta banda se presenta por la simetría del benceno, que presenta estados vibracionales de alta energía (por eso no se observan en el IR) de modos muy notorios que terminan viéndose en una serie de picos...