Espectrofotometría

INTRODUCCIÓN A LOS MÉTODOS ESPECTROMÉTRICOS


Los métodos espectrométricos son un amplio grupo de métodos analíticos que se basan en las espectroscopias atómica y molecular. La espectroscopia es un término general para la ciencia que trata de las distintas interacciones de la radiación con la materia. Históricamente, las interacciones de interés se producían entre la radiación electromagnéticay la materia, sin embargo, ahora el término espectroscopia se ha ampliado para incluir las interacciones entre la materia y otras formas de energía. Ejemplo de ello son las ondas acústicas y los haces de partículas como iones o electrones. La espectrometría y los métodos espectrométricos hacen referencia a la medida de la intensidad de la radiación mediante un detector fotoeléctrico o con otrotipo de dispositivo electrónico.
Los métodos espectrométricos más ampliamente utilizados son los relacionados con la radiación electromagnética, que es un tipo de energía que toma varias formas, de las cuales las más fácilmente reconocibles son la luz y el calor radiante. Sus manifestaciones más difícilmente reconocibles incluyen los rayos gamma y los rayos X, así como las radiaciones ultravioleta,de microondas y de radiofrecuencia.

Propiedades Generales de la radiación electromagnética

Muchas de las propiedades de la radiación electromagnética se explican adecuadamente con un modelo clásico de onda sinusoidal, que utiliza parámetros como la longitud de onda, la frecuencia, la velocidad y la amplitud. A diferencia de otros fenómenos ondulatorios, como el sonido, la radiaciónelectromagnética no necesita un medio de apoyo para transmitirse y, por tanto, se propaga fácilmente a través del vacío.

El modelo ondulatorio falla al intentar explicar fenómenos asociados con la absorción o la emisión de energía radiante. Para comprender estos procesos, hay que acudir a un modelo corpuscular en el que la radiación electromagnética se contempla como un flujo de partículas discretas, opaquetes ondulatorios, de energía denominados fotones, en los que la energía de un fotón es proporcional a la frecuencia de la radiación. Este doble punto de vista de la radiación como partícula y como onda no es mutuamente excluyente, sino complementario. De hecho, la dualidad onda-corpúsculo se aplica al comportamiento de haces de electrones, protones y de otras partículas elementales, y seracionaliza completamente por medio de la mecánica ondulatoria.

PROPIEDADES ONDULATORIAS DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Para muchos fines, la radiación electromagnética se representa como un campo eléctrico y otro magnético que están en fase, con oscilaciones sinusoidales en ángulo recto de uno respecto a otro y respecto a la Dirección de propagación. La Figura 1a es una representación de estetipo para un rayo individual de una radiación electromagnética polarizada en el plano. Polarizada en el plano significa que todas las oscilaciones tanto del campo eléctrico como el magnético están en un solo plano. La Figura 1b es una representación bidimensional de la componente eléctrica del rayo de la figura 1a. En esta figura, el campo eléctrico se representa como un vector cuya longitud esproporcional a la fuerza del campo. La abscisa de esta representación gráfica puede ser el tiempo, cuando la radiación atraviesa un punto fijo del espacio, o la distancia, cuando el tiempo se mantiene constante.

Figura 1. Representación de un haz de radiación monocromática, polarizada en el plano: (a) Campo eléctrico y magnético perpendiculares entre sí y respecto a la dirección depropagación, (b) representación bidimensional del vector eléctrico.


Parámetros ondulatorios
En la figura 1b, se muestra la amplitud A de una onda sinusoidal como la longitud del vector eléctrico en el máximo de la onda. El tiempo, en segundos, necesario para el paso de sucesivos máximos o mínimos por un punto fijo en el espacio se denomina período de la radiación, p. la frecuencia,, es el número de...