AUTOPSIA DE UN ESPECTROFOTMETRO UV-VIS DE DOBLE HAZ

Diana Isabel Bustillos Ortiz

Universidad Tcnica de Ambato, Facultad de ciencia e Ingeniera en Alimentos, Carrera de Ingeniera Bioqumica, Laboratorio de Qumica Analtica II y Termodinmicabell_diany@hotmail.com

RESUMEN

El espectrofotmetro es una espectroscopia de emisin de fotones y una espectrofotometra. Utiliza radiacin electromagntica (luz) de las regiones visible, ultravioleta cercana (UV) e infrarroja cercana (NIR) del espectro electromagntico, es decir, una longitud de onda entre 380nm y 780nm. La radiacin absorbida por las molculas desde esta regin del espectro provoca transiciones electrnicas que pueden ser cuantificadas. Los espectrofotmetros Ultravioleta Visible son instrumentos de laboratorio utilizados para anlisis cualitativos y cuantitativos de compuestos qumicos, stas tcnicas de anlisis tienen gran importancia para los diferentes sectores de la industria, como son ; qumica, petroqumica, farmacutica, alimenticia, textil, pinturas, papel, entre muchas otras, por tanto el objetivo es identificar las partes de un espectrofotmetro de uv-vis de doble haz y su funcin.

Palabras clave: espectrofotmetro uv-vis de doble haz , partes, funcin

RESULTADOS Fotografa 1. Espectrofotmetro

DISCUCINEl principio de laespectroscopia ultravioleta-visibleinvolucra la absorcin deradiacin ultravioleta visible por una molcula, causando la promocin de unelectrnde un estado basal a un estado excitado, liberndose el exceso de energa en forma de calor. La longitud de onda () comprende entre 190 y 800 nm.La luz visible o UV es absorbida por los electrones de valencia, stos son promovidos a estados excitados (de energa mayor). Al absorber radiacin electromagntica de una frecuencia correcta, ocurre una transicin desde uno de estos orbitales a un orbital vaco. Las diferencias entre energas varan entre los diversos orbitales. Algunos enlaces, como los dobles, provocan coloracin en las molculas ya que absorben energa en el visible as como en el UV, como es el caso del -caroteno.Funcionamiento (partes) Para que un espectrofotmetro realice las funciones correctas es necesario que cuente con aquellos componentes que lo ayudarn en su labor. Por lo tanto, un espectrofotmetro se compone de:

Fuente de luzLa fuente de luz ilumina la muestra qumica o biolgica, pero para que realice su funcin debe cumplir con las siguientes condiciones: estabilidad, direccionabilidad, distribucin de energa espectral continua y larga vida.Las fuentes de luz que puede tener un espectrofotmetro son:- Lmpara de wolframio (tambin llamado tungsteno)- Lmpara de arco de xenn- Lmpara de deuterio que es utilizada en los laboratorios atmicosMonocromadorEl monocromador de un espectrofotmetro asla las radiaciones de longitud de onda deseada, logrando obtener luz monocromtica.Un monocromador est constituido por las rendijas de entrada y salida, colimadores y el elemento de dispersin.ColimadorEl colimador es un lente que lleva el haz de luz entrante con una determinada longitud de onda hacia un prisma, el cual separa todas las longitudes de onda de ese haz logrando que se redireccione hacia la rendija de salida.Compartimiento de muestraEn el compartimento de muestra es donde se lleva a cabo la interaccin R.E.M. con la materia.DetectorEl detector se encarga de evidenciar una radiacin para que posteriormente sea estudiada y saber a qu tipo de respuesta se enfrentarn (fotones o calor).

RegistradorConvierte el fenmeno fsico en nmeros proporcionales al analito en cuestin.FotodetectoresLos fotodetectores de un espectrofotmetro perciben la seal en forma simultnea en 16 longitudes de onda y cubren al espectro visible, de esta manera se reduce el tiempo de medida y minimiza las partes mviles del equipo.Funcionamiento1. Encender el espectrofotmetro antes de realizar la prueba teniendo en cuenta el tiempo de termostatizacin recomendado por el fabricante.2. Seleccionar la longitud de onda de trabajo. Si tiene un fotocolormetro seleccione el filtro ms prximo a la longitud de onda indicada.3. Seleccionar la temperatura de trabajo.4. Elegir una cubeta en buen estado (sin deformaciones ni suciedad)5. Llevar a cero de absorbancia con agua destilada.6. Vaciar la cubeta y enjuagarla con una pequea porcin de la solucin a medir para evitar arrastre.7. Cargar la cubeta con la solucin y leer la absorbancia por duplicado informando la absorbencia promedio.8. Si se debe medir ms de una solucin, enjuagar la cubeta con una porcin de la solucin antes de medir y leer como en el paso 7. Tener la precaucin de empezar siempre por la solucin ms diluida.Cuidados1. Limpieza de la superficie del instrumento2. Limpieza de los filtros y fuentes de luz3. Verificar las instalaciones elctricas4. Asegurarse de que las cubetas estn limpias y sin ralladuras, sin huellas digitales. Esto es cada vez que se utilice.

CUESTIONARIO A pesar que todos los componentes de un espectrofotmetro de absorcin molecular son vitales, cual cree usted que es el alma del instrumento. Justifique su respuesta.

El quemador o atomizador es considerado el componente ms importante del espectrmetro, debido a que la calidad de este, el tipo de combustible y la relacin entre el combustible y el oxidante son los factores ms importantes que afectan el resultado de anlisis de la sustancia colocada en l, por lo que debe cumplir con caractersticas como: tener alta sensibilidad, estabilidad, linealidad, etc. (Remington; 2000). Explique qu cuidado especial se debe tener con un tubo fotomultiplicador ?Requieren de una colocacin precisa de toda una serie de rendijas de salida a lo largo del espectrmetro, para poder detectar muchos elementos simultneamente de otra manera que se desea, adems se debe evitar el deterioro de las superficies de los dnodos por efecto del calentamiento localizado previniendo la fatiga del tubo, por lo que debe mantenerse la corriente del nodo debe mantenerse por debajo de 1mA (Perez, A ;2006).

1. Comparados entre si, que ventajas y desventajas presentan los tres tipos de espectrofotmetros: de haz simple, de doble haz y de red de diodos.1. Espectrmetro de haz simple:Ventajas: 1. Es adecuado para medir la absorbancia en un solo punto del espectro.1. Son de bajo coste 1. El sencillo sistema ptico ofrece alto rendimiento 1. Por consiguiente, alta sensibilidad. (Owen, T ; 2000).Desventajas1. Es menos apropiado, para medir diferentes compuestos a diferentes longitudes de onda o para obtener espectros de muestras. 1. Deben rotarse las partes del monocromador, lo que introduce el problema de i rreproducibilidad mecnica en las medidas. 1. La adquisicin de datos en serie es un proceso inherentemente lento.(Owen, T ; 2000).

1. Espectrmetro de doble haz:Ventajas:1. Compensan todas las fluctuaciones de la radiacin de la fuente, as como la deriva del detector y del procesador.1. Compensan las variaciones de las distintas longitudes de onda procedentes de la fuente1. El diseo se adapta bien a un registro continuo de los espectros de transmitancia o de absorbancia1. Permite mayor estabilidad, se tiene mayor exactitud, y se reduce el numerode pass en la medicion (UCLM ; 2008) Desventajas:1. contienen ms componentes pticos, lo que reduce el rendimiento y la sensibilidad.1. Para obtener alta sensibilidad, pueden requerirse largos tiempos de medida.1. El diseo mecnico ms complejo del espectrofotmetro de doble haz, puede resultar en una menor fiabilidad(Owen, T ; 2000).

1. Espectrmetro de red de diodos:Ventajas:1. Es inherentemente, muy rpido debido a su capacidad de adquisicin paralela de datos y de barrido electrnico1. Tiene excelente reproducibilidad de longitud de onda 1. Es de elevada fiabilidad.1. Son particularmente adecuados para la configuracin de haz simple, ya que se adquieren espectros muy rpidamente 1. El intervalo de tiempo entra las medidas de blanco y muestra es mnimo(Owen, T ; 2000).Desventajas:1. Cuando se obtienen espectros, que diferencia existe entre un barrido mecnico y un barrido electrnico

Barrido es la variacin de la longitud de onda, necesaria para la bsqueda de una max donde el analito absorbe ms luz. El barrido mecnico tiene las ventajas de alta resolucin ptica, exactitud de longitud de onda y mide de 380- 780nm Los espectros con barrido electrnico, miden longitudes de onda (200 800 nm, UV/VIS/IR) (Juanto, 2001)1. Muchas veces se utiliza el trmino colormetro como un sinnimo de espectrofotmetro. Est usted de acuerdo con esto?. Justifique su respuesta.No, ya que la diferencia fundamental entre un espectrofotmetro y un colormetro, consiste en que el colormetro trabaja nicamente en el espectro de luz visible y selecciona una longitud de onda determinada mediante filtros fijos.En cambio, un Espectrofotmetro es capaz de trabajar, no solo con la luz visible sino que en otras regiones del espectro electromagntico (ultravioleta e infrarroja). Adems posee un monocromador para seleccionar la longitud de onda deseada. 1. Por qu razn el interior de un espectrofotmetro es de color negro?El color negro, absorbe la luz y no permite que este rebote, facilitando el funcionamiento del espectrofotmetro. CONCLUCIN Se identific las partes de un espectrofotmetro de uv-vis de doble haz y su funcin, lo cual permitir la comprensin de los procesos realizados al momento de utilizar un espectrofotmetro.

BIBLIOGRAFA Juanto, S.(2001). Espectofotmetro . Recuperado : 25 de enero del 2015 . sitio wed: http://www.frlp.utn.edu.ar/grupos/aepeq/equipos.pps

Owen, T. (2000). Fundamentos de la Espectroscopia, (pp. 48-58).http://blog.utp.edu.co/docenciaedwin/files/2014/03/FUNDAMENTOS_UV_VIS_ESPA%C3%91OL.pdf

Remington. (2000). Farmacia, 20 edicin, editorial reverte S.A, (pp. 741). https://books.google.com.ec/books?id=Av4IIsyH-qcC&pg=PA740&dq=cual+es+el+principal+componente+del+espectrometro+de+absorcion&hl=es&sa=X&ei=JIzFVN3lLYarggS9mYD4Bg&ved=0CC4Q6AEwAg#v=onepage&q=cual%20es%20el%20principal%20componente%20del%20espectrometro%20de%20absorcion&f=false

UCLM. 2008. Caracteristicas de los equipo de espectroscopia, Universidad de Csstilla la mancha, (pp. 10. 12)recuperado de: http://www.saffic.eu/archivos/Seminario15Julio2008_4SAFFIC.pdf

Picado, A. (2008). Quimica I. (pp. 232), recuperado de: https://books.google.com.ec/books?id=mjvKG4BJ0xwC&pg=PA232&lpg=PA232&dq=color+de+la+llama+del+cation+AL&source=bl&ots=dnDWQqrDNe&sig=hx8e186WGBW__dvhb_FaY7eQAyo&hl=es&sa=X&ei=0MnKVNK6J8udgwTVlYP4Cg&ved=0CEMQ6AEwBg#v=onepage&q=color%20de%20la%20llama%20del%20cation%20AL&f=false