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MeTODOS oPTICOS DE ANaLISIS

INTRODUCCIÓN
Los métodos ópticos de análisis químico se definen como aquellos que miden la radiación electromagnética que emana o interactúa con la materia. Estos métodos, tienen como objeto, la medida de la radiación que es emitida, absorbida, o transmitida al interactuar el campo eléctrico o magnético de la radiación con los campos eléctricos o magnéticos de lamateria; o bien la medida de la radiación que es reflejada, refractada, difractada, polarizada o dispersada cuando interactúa con la materia.
Los métodos ópticos se dividen en espectroscópicos y no espectroscópicos.
Los primeros miden la radiación absorbida por átomos, moléculas o iones y se conocen como métodos espectroscópicos de absorción, y según sea la radiación absorbida, se conocen comométodos de absorción de rayos X, absorción en el ultravioleta, absorción en el visible, absorción infrarroja, etc. Si se mide la radiación emitida por átomos, moléculas o iones, los métodos se conocen como métodos espectroscópicos de emisión y según sea la radiación emitida se conocen como métodos de emisión de rayos X, fluorescencia atómica fluorescencia molecular, fosforescencia que pueden ocurriren el visible o ultravioleta.
Los segundos, no espectroscópicos miden cambios en la dirección de la propagación de la luz, entre ellos se tienen la refractometría, polarimetría, medidas de reflectancia entre otros.
ESPECTROFOTOMETRÍA.
La espectrofotometría se refiere a los métodos, cuantitativos, de análisis químico que utilizan la luz para medir la concentración de las sustancias químicas. Seconocen como métodos espectrofotométricos y según sea la radiación utilizada como espectrofotometría de absorción visible (colorimetría), ultravioleta, infrarroja.
LEY DE BOURGUER LAMBERT BEER
Bourguer, Lambert y Beer, a través de sus observaciones establecieron relaciones de la variación de la intensidad de luz transmitida por una muestra con el espesor de ella o con la concentración de lasustancia, para materiales translúcidos. Estas relaciones se conocen como la ley de Bourguer-Lambert-Beer o ley general de la espectrofotometría que permite hallar la concentración de una especie química a partir de la medida de la intensidad de luz absorbida por la muestra.
Esta ley se puede expresar en términos de potencia de luz o de intensidad de luz, asumiendo luz monocromática, como:
It /I0 = 10 -e bc
Donde It es la intensidad de luz transmitida por la muestra, I0 la intensidad de luz que incide sobre la muestra y que proviene de la fuente, e el coeficiente de absortividad molar en unidades de M-1cm-1,, b es la longitud de la trayectoria del haz de luz a través de la muestra o el espesor de la celda en centímetros o lo que se conoce como paso óptico.
La relación It / I0 se conocecomo transmitancia, T, y es la medida primaria que se realiza en los instrumentos para medir la absorción de luz por parte de una muestra. Si la relación se expresa en forma porcentual, entonces se llama porcentaje de transmitancia:
% T = 100.It / I0
La luz absorbida sería I0 - It es decir la diferencia entre la intensidad de la luz incidente y la intensidad transmitida despues de pasar a travésde la muestra. A veces se expresa en forma porcentual en función de la transmitancia medida como :
Porcentaje de absorción = (Tblanco - Tmuestra. ) x 100 o absortancia.
Cuando se toma el logaritmo decimal negativo de la relación It / I0 , entonces:
-log It / I0 = - log T o igual que log I0 /It == logI0 - logIt
relación que representa la cantidad de luz absorbida por la muestra.
Larelación -log It / I0 = - log T recibe el nombre de Absorbancia y se designa por A.
La ley de Bourguer-Lambert-Beer se puede entonces escribir de las siguientes formas:
It / I0 = 10 -e bc , - log T = e b C , -log T = A = e b C
siendo C la concentración del soluto en moles / litro de solución, e una constante denominada coeficiente de absortividad molar cuyas unidades son: cm -1 litro / mol y b en cm,...