Espectrofotometría uv-vis
Páginas: 49 (12141 palabras)
Publicado: 2 de noviembre de 2009
Tema 3. Aplicaciones y criterios de uso de la espectroscopia de absorción molecular: Espectrofotometría UV-visible
El instrumento tipo: parámetros de interés y calibración.Descripción de aplicaciones frecuentes.- Selección de procedimientos adecuados para problemas concretos.- Uso de la espectrofotometría UV-visible como sistema de detección en otras técnicas instrumentales
1 ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN MOLECULAR UV/VIS
Fuente de radiación: • lámpara de Deuterio o Hidrógeno: proporcionan espectro continuo en la región UV (160-375 nm) • lámpara de filamento de Tungsteno: radiación visible e IR cercano • arco de xenón: espectro continuo entre 150 y 800 nm Selector de longitudes de onda: • filtros • monocromadores: de red, de prisma Recipiente muestra: • cubetas cuarzo o sílicefundida para que sean transparentes a la luz (permitan en paso de radiación de la región espectral de interés) Detector de radiación:
2
mayor frecuencia
Espectro Visible
menor frecuencia
longitud de onda (nm)
Violeta: 400-420 nm Indigo: 420-440 nm Azul: 440 -490 nm Verde: 490-570 nm Amarillo: 570-585 nm Naranja: 585-620 nm Rojo: 620-780 nm:
¿Porqué algunas sustancias se vencoloreadas y otras se ven blancas?
Parte del espectro visible es absorbido y otra parte reflejado (color complementario)
3
Colores complementarios: Absorción a 420-430 nm: se ve amarillo Absorción a 500-520 nm: se ve rojo. Absorción total: se ve negro Reflexión total: se ve blanco
Sustancias coloreadas que tienen un sistema de enlaces π conjugados
OH O CH3 CO2H HO OH O ácido carmínico OH O HN
O H O crocetina O O H
N H
O índigo
4
Figura. Instrumento medición UV/vis de un solo haz
Figura. Instrumento medición UV/vis de doble haz
5
Instrumento tipo- haz simple
6
Espectrofotómetros de doble haz Lambda 3A y 4B (Perkin-Elmer)
7
8
Espectrofotómetros de diodos apilados “diode array”
9
Doble haz
10
11
12
Conceptos básicos
Regiónde longitudes de onda comprendida entre 160 y 780 nm (UV-vis) La espectroscopia de absorción molecular se basa en la medida de la transmitancia T o de la absorbancia A de disoluciones que se encuentran en cubetas transparentes con un camino óptico de b cm Normalmente, la concentración c de un analito absorbente está relacionada linealmente con la absorbancia A = -log T = log P0/P = ε b c
13 MEDIDA DE LA TRANSMITANCIA DE LA ABSORBANCIA
Y
14
MEDIDA DE LA TRANSMITANCIA ABSORBANCIA
La disolución del analito debe mantenerse en algun tipo de recipiente transparente, o cubeta En las dos interfases aire/pared de la cubeta, asi como en las dos interfases pared/disolucion tienen lugar reflexiones
La atenuación del haz resultante es un factor importante
Y DE LA
15
MEDIDA DELA TRANSMITANCIA DE LA ABSORBANCIA
Y
Aproximadamente el 8,5 % de un haz de luz amarilla se pierde por reflexión en su paso a través de una cubeta de vidrio rellena de agua La atenuación del haz puede ocurrir como, consecuencia de la dispersión causada por moléculas grandes y, a veces, de la absorción por las paredes del recipiente Para compensar todos estos efectos, la potencia del haztransmitido por la disolución del analito se compara, generalmente, con la potencia del haz transmitido por una cubeta idéntica que sólo contiene disolvente Con las siguientes ecuaciones se obtienen la T y A experimentales que se aproximan estrechamente a la transmitancia y absorbancia verdaderas
16
LEY DE BEER
Consideremos el bloque de material absorbente (sólido, líquido o gas) Un haz deradiación monocromático paralelo de potencia Po choca contra el bloque de forma perpendicular a la superficie; después de pasar a través de una longitud b de material, que contiene n átomos, iones o moléculas absorbentes, su potencia disminuye hasta un valor P como resultado de la absorción. Consideremos ahora una sección transversal del bloque de área S y espesor infinitesimal dx. Esta sección...
El instrumento tipo: parámetros de interés y calibración.Descripción de aplicaciones frecuentes.- Selección de procedimientos adecuados para problemas concretos.- Uso de la espectrofotometría UV-visible como sistema de detección en otras técnicas instrumentales
1 ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN MOLECULAR UV/VIS
Fuente de radiación: • lámpara de Deuterio o Hidrógeno: proporcionan espectro continuo en la región UV (160-375 nm) • lámpara de filamento de Tungsteno: radiación visible e IR cercano • arco de xenón: espectro continuo entre 150 y 800 nm Selector de longitudes de onda: • filtros • monocromadores: de red, de prisma Recipiente muestra: • cubetas cuarzo o sílicefundida para que sean transparentes a la luz (permitan en paso de radiación de la región espectral de interés) Detector de radiación:
2
mayor frecuencia
Espectro Visible
menor frecuencia
longitud de onda (nm)
Violeta: 400-420 nm Indigo: 420-440 nm Azul: 440 -490 nm Verde: 490-570 nm Amarillo: 570-585 nm Naranja: 585-620 nm Rojo: 620-780 nm:
¿Porqué algunas sustancias se vencoloreadas y otras se ven blancas?
Parte del espectro visible es absorbido y otra parte reflejado (color complementario)
3
Colores complementarios: Absorción a 420-430 nm: se ve amarillo Absorción a 500-520 nm: se ve rojo. Absorción total: se ve negro Reflexión total: se ve blanco
Sustancias coloreadas que tienen un sistema de enlaces π conjugados
OH O CH3 CO2H HO OH O ácido carmínico OH O HN
O H O crocetina O O H
N H
O índigo
4
Figura. Instrumento medición UV/vis de un solo haz
Figura. Instrumento medición UV/vis de doble haz
5
Instrumento tipo- haz simple
6
Espectrofotómetros de doble haz Lambda 3A y 4B (Perkin-Elmer)
7
8
Espectrofotómetros de diodos apilados “diode array”
9
Doble haz
10
11
12
Conceptos básicos
Regiónde longitudes de onda comprendida entre 160 y 780 nm (UV-vis) La espectroscopia de absorción molecular se basa en la medida de la transmitancia T o de la absorbancia A de disoluciones que se encuentran en cubetas transparentes con un camino óptico de b cm Normalmente, la concentración c de un analito absorbente está relacionada linealmente con la absorbancia A = -log T = log P0/P = ε b c
13 MEDIDA DE LA TRANSMITANCIA DE LA ABSORBANCIA
Y
14
MEDIDA DE LA TRANSMITANCIA ABSORBANCIA
La disolución del analito debe mantenerse en algun tipo de recipiente transparente, o cubeta En las dos interfases aire/pared de la cubeta, asi como en las dos interfases pared/disolucion tienen lugar reflexiones
La atenuación del haz resultante es un factor importante
Y DE LA
15
MEDIDA DELA TRANSMITANCIA DE LA ABSORBANCIA
Y
Aproximadamente el 8,5 % de un haz de luz amarilla se pierde por reflexión en su paso a través de una cubeta de vidrio rellena de agua La atenuación del haz puede ocurrir como, consecuencia de la dispersión causada por moléculas grandes y, a veces, de la absorción por las paredes del recipiente Para compensar todos estos efectos, la potencia del haztransmitido por la disolución del analito se compara, generalmente, con la potencia del haz transmitido por una cubeta idéntica que sólo contiene disolvente Con las siguientes ecuaciones se obtienen la T y A experimentales que se aproximan estrechamente a la transmitancia y absorbancia verdaderas
16
LEY DE BEER
Consideremos el bloque de material absorbente (sólido, líquido o gas) Un haz deradiación monocromático paralelo de potencia Po choca contra el bloque de forma perpendicular a la superficie; después de pasar a través de una longitud b de material, que contiene n átomos, iones o moléculas absorbentes, su potencia disminuye hasta un valor P como resultado de la absorción. Consideremos ahora una sección transversal del bloque de área S y espesor infinitesimal dx. Esta sección...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.