Espectrofotometria

Espectrometría

Lectura N° 3

INSTRUMENTACIÓN PARA ESPECTROSCOPIA
Los instrumentos utilizados para el estudio de la absorción o emisión de la radiación
electromagnética como función de la longitud de onda, son llamados Espectrómetros o
más frecuentemente Espectrofotómetros. Los principios ópticos y electrónica empleados
en los instrumentos son los mismos para espectroscopía UV, Visible oIR, sin embargo
hay ligeras diferencias en componentes específicos del instrumento para cada región del
espectro electromagnético.
Los componentes esenciales de un espectrofotómetro son :
1. Una fuente estable de energía radiante
2. Un sistema de lentes, espejos y aberturas (Slits ), que definan, colimen (hagan
paralelo) y enfoquen el haz de radiación y un monocromador que separe laradiación
de bandas estrechas de longitud de onda.
3. Un componente transparente a la radiación que contenga la muestra
4. Un detector de radiación o transductor que recibe la señal de radiación
electromagnética y la convierte en una señal eléctrica de magnitud proporcional a la
intensidad de la radiación recibida.
5. Un sistema amplificador que produzca o genere una señal eléctrica mucho mayor a laseñal recibida
6. Un sistema de lectura tal como: Una escala de aguja, un registrador, un sistema de
dígitos o una computadora, que transforme la señal eléctrica en una señal que el
operador pueda interpretar.
7. El diagrama de estos componentes es el siguiente:

Figura 1: Diagrama de bloques para los componentes de un espectrofotómetro

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Lectura N° 3

FUENTES DERADIACION: Estas consisten de materiales que son excitados a niveles de
mayor energía, por medio de descargas eléctricas de alto voltaje o por calentamiento.
Cuando los electrones del material regresan del estado excitado al estado basal, emiten
energías características correspondientes a ∆E, la diferencia en energía entre el estado
basal y el estado excitado.
Una fuente de radiación ideal, seríaaquella que emitiese un espectro de igual intensidad
sobre la región de interés, sin embargo la intensidad de ésta varía con la longitud de
onda.
Sí el voltaje que suministra energía eléctrica a la fuente varía, la intensidad en la relación
emitida por ésta fuente también se altera, y esto afecta las lecturas las cuales son
efectuadas a intervalos.
En instrumentos de doble haz la radiaciónque emerge de la fuente es dividido en dos:
El haz de referencia y el haz de muestra. El transductor, el cual recibe las dos señales
compensa por los efectos de variación de voltaje o de intensidad en la fuente misma
cancelando de ésta manera los efectos inherentes a la misma.
Las fuentes de radiación utilizadas en espectroscopía son continuas o de líneas. Las
primeras tienen amplio campo deaplicación en métodos espectroscópicos basados en
absorción molecular. Las fuentes de línea son empleadas en espectroscopia de absorción
atómica.
FUENTES DE RADIACIÓN ULTRAVIOLETA: Las lámparas de hidrógeno y deuterio son
las fuentes más comunes de radiación UV. Estas consisten de un par de electrodos en un
tubo de vidrio con ventanas de cuarzo, y que además contiene hidrógeno o deuteriogaseoso. Cuando se aplica un alto voltaje a los electrodos, ocurre una descarga de
electrones, lo cual excita las moléculas de gas y éstas pasan a niveles energéticos
superiores. Cuando los electrones de los átomos del gas regresan a su estado basal
emiten radiación, la cual es continua en el rango de 180 a 350 nm.
Para UV es posible también utilizar la lámpara de xenón, la cual emite unaradiación más
intensa, sin embargo ésta no es tan estable como la lámpara de hidrógeno y de deuterio,
además de que emite radiación visible lo cual interfiere en las aplicaciones en
espectroscopia UV.
FUENTES DE RADIACIÓN VISIBLE: La lámpara de tungsteno es la fuente más barata y
más satisfactoria en espectroscopia visible e infrarroja. El filamento de tungsteno es
calentado por medio de una...