Espectofotometria

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
CÁTEDRA: QUÍMICA ANALÍTICA
PROF.: ING. JOSÉ DANIEL ROJAS

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LOS MÉTODOS ESPECTROFOTOMÉTRICOS

MARACAIBO, FEBRERO 2011

1. Introducción.

Desde hace muchos años se ha usado el color como ayuda para reconocer las sustancias químicas; alreemplazar el ojo humano por otros detectores de radiación se puede estudiar la absorción de sustancias, no solamente en la zona del espectro visible, sino también en ultravioleta e infrarrojo. Se denomina espectrofotometría a la medición de la cantidad de energía radiante que absorbe un sistema químico en función de la longitud de onda de la radiación, y a las mediciones a una determinada longitud deonda.
La teoría ondulatoria de la luz propone la idea de que un haz de luz es un flujo de cuantos de energía llamados fotones; la luz de una cierta longitud de onda está asociada con los fotones, cada uno de los cuales posee una cantidad definida de energía. La espectroscopia es una técnica analítica experimental, muy usada en química y en física. El objetivo de la espectroscopia es caracterizar laluz proveniente de un objeto de acuerdo a las longitudes de onda que la componen. El resultado de la espectroscopia es una curva de intensidad como función de la longitud de onda, llamada espectro. El espectro depende de la composición y otras propiedades del objeto. La longitud de onda de la luz absorbida o emitida por un cuerpo depende esencialmente de las interacciones entre niveles de energíade los objetos que componen el cuerpo y la energía de los fotones de la luz. Los niveles de energía de interés pueden ser de los electrones orbitales externos de los átomos en el caso de la luz visible, de los electrones orbitales profundos en el caso de los rayos X, de vibración de las moléculas en espectroscopia infrarroja.

2. Espectros Electromagnéticos.

Se denomina espectroelectromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observarmediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondaselectromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo (véase Cosmología física) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.

Figura 1. Diagrama del espectro electromagnético, mostrando el tipo, longitudde onda con ejemplos, frecuencia y temperatura de emisión de cuerpo negro.
3.1. Clasificación de los Espectros Electromagnéticos.

3.2.1. Microondas.

Cabe destacar que las frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, son llamadas microondas. Estas frecuencias abarcan parte del rango de UHF y todo el rango de SHF y EHF. Estas ondas se utilizan en numerosos sistemas, como múltiplesdispositivos de transmisión de datos, radares y hornos microondas.
Las ondas infrarrojas están en el rango de 0,7 a 100 micrómetros. La radiación infrarroja se asocia generalmente con el calor. Éstas son producidas por cuerpos que generan calor, aunque a veces pueden ser generadas por algunos diodos emisores de luz y algunos láseres.
Las señales son usadas para algunos sistemas especiales de...