Espectrofotometro Caseros

SOMI XV DID – 6

Diseño y construcción de un espectrofotómetro de absorción para uso didáctico
R. Damián, M. Bañuelos, J. Castillo, G. Calva, S. Quintana, Centro de Instrumentos UNAM. Circuito exterior UNAM

RESUMEN En éste trabajo se presenta el diseño de un espectrofotómetro de absorción. Dado que el principio de operación de un espectrofotómetro está basado en el comportamiento de la luza través de un medio, el equipo cuenta con dos sistemas principales, que son el sistema óptico y el sistema electrónico. Las ventajas de este equipo son su facilidad de operación, su rápido mantenimiento y sobre todo su bajo costo, sin dejar de tener por esto una buena respuesta en comparación con equipos comerciales. ABSTRACT In this work, the design of an absorption spectrophotometer ispresented. Since the operation principle of a spectrophotometer is based on the behavior of light passing through a means, the equipment has two principal systems, the optical system and the electronic system. The advantages of this equipment are its easy operation, its quick maintenance and above all, its low cost, this despite having a good response in comparison with commercial equipment. 1. ELESPECTROFOTOMETRO Los espectrofotómetros son aquellos instrumentos en los que se mide fundamentalmente la distribución espectral de energía radiante en las regiones espectrales: ultravioleta (UV), visible (VIS) y desde regiones de infrarrojo (IR) próximo hasta medio.

Tabla 1. Rangos de radiación. En los espectrofotómetros de absorción, la luz procedente de una fuente se convierte en luz monocromática,cuya longitud de onda es conocida siempre que atraviesa la muestra, es aquí donde se presenta el fenómeno de absorción y los correspondientes cambios de luz son sensados por el fotodetector, a diferencia de los de emisión en los cuales no se tiene una fuente luminosa y la ubicación de la muestra es diferente. La luz policromática de la muestra (calentada) se dirige al monocromador, que barresobre la región espectral especificada proporcionando luz monocromática a longitudes de onda conocidas e intensidades indicativas del espectro de emisión al fotodetector. Por otro lado, están los espectrofotómetros de fluorescencia en los cuales son seleccionadas longitudes de onda de luz monocromática a partir de la emisión de una fuente de luz (que emite en una región espectral, incluyendo UV). Laluz monocromática proveniente del monocromador de excitación es dirigida sobre la muestra, en la que se presentará fluorescencia para ciertas longitudes de onda de excitación. Entonces se analiza el contenido espectral de la luz fluorescente, que es policromática, mediante el monocromador de emisión junto con el detector.

CONGRESO NACIONAL DE INSTRUMENTACION

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Las etapas conlas que cuenta el equipo son el sistema óptico y el sistema electrónico pero se pueden subdividir a manera de bloques en: • Fuente de luz • Monocromador • Portamuestras • Detector • Amplificador /Acondicionador de señal • Procesamiento de la señal

Figura 1. Diagrama a bloques

2. SISTEMA OPTICO El sistema óptico involucra la fuente de luz, espejos, rendijas, rejilla de difracción, detector yfiltros. Con este sistema la luz policromática procedente de la fuente luminosa, se convierte en luz monocromática la cual incide sobre la muestra y la luz transmitida es sensada por el fotodetector y amplificada para su posterior procesamiento. La fuente de luz cuenta con dos tipos de lámpara, de tungsteno y de deuterio, éstas son controladas con un sistema electrónico para proporcionarestabilidad en la emisión del haz luminoso. La lámpara de tungsteno se emplea para longitudes de onda de 380 a 780 (nm), su radiación es continua con pequeños cortes de longitud de onda de acuerdo al material que la recubre que por lo general es vidrio el cual comienza a absorber a partir de longitudes de onda de 350 (nm). La lámpara de deuterio se usa para longitudes de onda de 200 a 380 (nm). El...