TEMA 3

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
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ESPECTROSCOPIA DEABSORCIÓN 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:
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• fotomultiplicadores o fotodiodos

mayor frecuencia

Espectro Visible

menor frecuencia

longitud de onda (nm)
Violeta: 400-420 nm
Indigo: 420-440 nm
Azul: 440 -490 nm

¿Porqué algunas sustancias se ven
coloreadas y otras se ven blancas?

Verde: 490-570 nmAmarillo: 570-585 nm
Naranja: 585-620 nm
Rojo: 620-780 nm:

Parte del espectro visible es absorbido y
otra parte reflejado (color
complementario)
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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
OH

HO
OH Oácido carmínico

O

N
H

O

H
N

O
índigo

O
O
H

O

crocetina

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H

Figura. Instrumento medición UV/vis de un solo haz

Figura. Instrumento medición UV/vis de doble haz
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Instrumento tipo- haz simple

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Espectrofotómetros de doble haz Lambda 3A y
4B (Perkin-Elmer)

7

8

Espectrofotómetros de diodos apilados
“diode array”

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Doble haz

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11

12

Conceptos básicos
„

„

„

Región delongitudes 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
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MEDIDADE LA TRANSMITANCIA
DE LA ABSORBANCIA

Y

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MEDIDA DE LA TRANSMITANCIA
ABSORBANCIA
„

„

„

Y DE LA

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
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MEDIDA DE LATRANSMITANCIA
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

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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.

A = - log T = log P0 /P = ε b c

Consideremos ahora una sección transversal del bloque de
área S y...