Espectroscopia uv-vis

Caracterización de Materiales y defectos

Espectroscopía UV-VIS

1.- Espectroscopía UV-Vis 1.1.- Interacción de la luz con la materia

Figura tomada de: -ALBELLA, J.M.; CINTAS, A.M.; MIRANDA, T. y SERRATOSA, J.M.: "Introducción a la ciencia de materiales". C.S.I.C., 1993.

Reflexión.- Reflectancia = R= IR/I0 Absorción.- Transmitancia = T= IT/I0 Absorbancia = - Log T = Log I0/ITLuminiscencia Dispersión o esparcimiento

Tipo de cubetas: Cuarzo y PMMA
Fco. Javier González Benito

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Espectroscopía UV-VIS

1.2.- Medición de la Transmitancia y/o Absorbancia
Tipo de cubetas: Cuarzo y PMMA Obtención de Línea base: - Ajuste al 0% de T (o de corriente oscura) - Ajuste al 100% de T

Fco. Javier González Benito

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Espectroscopía UV-VIS

1.3.- Ley de Beer

I0
dx

S

I

l En el elemento dx: I = I0 - dI Fracción de intensidad que se pierde = -dI/I = A·dx = α·c·dx (A es constante) Para una muestra de longitud l (paso óptico):
l dI = α ·c ∫ dx 0 I

−∫

I

I = I 0 ·exp(−α ·c·l ) I = I 0 ·10
−ε · c ·l
Fco. Javier González Benito

I0

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Espectroscopía UV-VIS

1.2.- Ley de Beer

I = I 0 ·exp(−α ·c·l ) I = I 0 ·10 −ε ·c·l
ε(λ) = coeficiente de absorción o extinción molar Intensidad absorbida = I0 - I

%Transmitancia = %T =

I ×100 = 100 ×10 −ε ·c ·l I0

Absorbancia = − log T = ε ·c·l

Fco. Javier González Benito

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1.2.1.- Aplicación de laley de Beer a mezclas Atotal = A1 + A2 + A3 + … = ε1·b·c1 + ε2·b·c2 + ε3·b·c3 + … 1.2.2.- Limitaciones a la aplicabilidad de la ley de Beer a) Limitaciones propias de la ley de Beer •Disoluciones diluidas. Se precisa ausencia de interacciones •Dependencia de ε del índice de refracción b) Desviaciones químicas c) Desviaciones instrumentales con radiaciones policromáticas
ε como log I0/I = ε·b·c ⇒ I= I0 10-ε·b·c

 λ 2 ( λi )   λ 2 ( λi ) −ε ( λi )bc  AM = log ∑ I 0  − log∑ I 0 10   λ1   λ1 

( I 0λi ) ∑

λ2 λ1 λ2 λ1

AM = log

I ( λi ) ∑

Fco. Javier González Benito

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Espectroscopía UV-VIS

1.2.2.- Limitaciones a la aplicabilidad de la ley de Beer c) Desviaciones instrumentales con radiaciones policromáticas

Figuratomada de: -ALBELLA, J.M.; CINTAS, A.M.; MIRANDA, T. y SERRATOSA, J.M.: "Introducción a la ciencia de materiales". C.S.I.C., 1993.

d) Desviaciones instrumentales en presencia de radiación parásita
Fco. Javier González Benito

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Espectroscopía UV-VIS

1.3.- Efecto del ruido instrumental en la precisión de los análisis espectrofotométricos

Cristalde didimio

1.4.- Efecto de la radiación dispersada a longitudes de onda extremas de un espectrofotómetro 1.5.- Efecto de la anchura de rendija en las mediciones de absorción
Detalles espectrales importantes para análisis cualitativo

Figura tomada de: -ALBELLA, J.M.; CINTAS, A.M.; MIRANDA, T. y SERRATOSA, J.M.: "Introducción a la ciencia de materiales". C.S.I.C., 1993.

Fco. JavierGonzález Benito

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Espectroscopía UV-VIS

1.5.- Efecto de la anchura de rendija en las mediciones de absorción
Disminución de rendija: ventaja ⇒ Inconveniente ⇒
Figura tomada de: -ALBELLA, J.M.; CINTAS, A.M.; MIRANDA, T. y SERRATOSA, J.M.: "Introducción a la ciencia de materiales". C.S.I.C., 1993.

Disolución de cloruro de praseodimio

detalles Aumentode relación señal/ruido

Fco. Javier González Benito

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Espectroscopía UV-VIS

1.6.- Instrumentos para mediciones de absorción UV/VIS
(Fuentes, selectores de longitud de onda, recipientes para la muestra, detectores de radiación, procesadores de señal y dispositivos de lectura)

1.6.1.- Fuentes de luz
a)Lámparas (deuterio e hidrógeno;...