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13
16-03-2015 1 1 CUANTIFICACIÓN EN ANÁLISIS INSTRUMENTAL Propiedad físico-química Señal analítica DETECTOR 16-03-2015 2 CURVA DE CALIBRADO Ej. 1: Para determinar el contenido de potasio en una muestra de pellet por ICP-OES. Se realizó una curva de calibrado (5% HNO3) por triplicado (tabla 1). La muestra se diluyó 10 veces y las emisiones determinadas fueron las siguientes: 0,526; 0,498; 0,547. Determinar la ecuación de la recta y la concentración de K en la muestra de pellet. Estándar K mg/Kg Medida 1 Medida 2 Medida 3 0 0 0 0 0,1 0,02 0,03 0,02 1,2 0,04 0,04 0,04 2,5 0,10 0,09 0,09 5,9 0,23 0,22 0,21 12,1 0,48 0,52 0,51 20,3 0,97 1,01 0,99 y = 0,0477x - 0,0213 R² = 0,9896 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 5 10 15 20 25 Emisión mg/kg de K Curva de calibrado de K 2 CUANTIFICACIÓN EN ANÁLISIS INSTRUMENTAL

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16

-03

-20

151

1

CU

AN

TIFICA

CIÓ

N EN

AN

ÁLISIS IN

STRU

MEN

TAL

Pro

pie

da

d

físico-q

uím

ica Se

ña

l an

alítica

DETEC

TOR

16

-03

-20

152

CU

RV

A D

E CA

LIBR

AD

O

Ej.1

:P

ara

de

term

ina

re

lco

nte

nid

od

ep

ota

sioe

nu

na

mu

estra

de

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llet

po

r

ICP

-OE

S.

Se

rea

lizóu

na

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rad

o(5

%H

NO

3)

po

rtrip

licad

o(ta

bla

1).

Lam

ue

strase

dilu

yó1

0ve

ces

yla

se

misio

ne

sd

ete

rmin

ad

as

fue

ron

las

sigu

ien

tes:

0,5

26

;0

,49

8;

0,5

47

.

Dete

rmin

ar

lae

cuació

nd

ela

recta

yla

con

cen

tración

de

Ke

nla

mu

estra

de

pe

llet.

Estánd

ar K

mg/K

g

Me

did

a 1

Me

did

a2

Me

did

a 3

00

00

0,1

0,0

20

,03

0,0

2

1,2

0,0

40

,04

0,0

4

2,5

0,1

00

,09

0,0

9

5,9

0,2

30

,22

0,2

1

12

,10

,48

0,5

20

,51

20

,30

,97

1,0

10

,99

y = 0

,04

77

x -0

,02

13

R² =

0,9

89

6

-0,2 0

0,2

0,4

0,6

0,8 1

1,2

05

10

15

20

25

Emisión

mg/kg d

e K

Cu

rva de

calibrad

o d

e K

2

CU

AN

TIFICA

CIÓ

N EN

AN

ÁLISIS IN

STRU

MEN

TAL

16

-03

-20

153

CU

RV

A D

E CA

LIBR

AD

O

Ej1

:P

ara

de

term

ina

re

lco

nte

nid

od

ep

ota

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na

mu

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pe

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po

r

ICP

-OE

S.

Se

rea

lizóu

na

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calib

rad

o(5

%H

NO

3)

po

rtrip

licad

o(ta

bla

1).

Lam

ue

strase

dilu

yó1

0ve

ces

yla

se

misio

ne

sd

ete

rmin

ad

as

fue

ron

las

sigu

ien

tes:

0,5

26

;0

,49

8;

0,5

47

.

Dete

rmin

ar

lae

cuació

nd

ela

recta

yla

con

cen

tración

de

Ke

nla

mu

estra

de

pe

llet.

Ecuació

nd

ela

curva:

y=

0,0

47

7*

X-

0,0

21

3

M1

.1=

0,5

26

0,5

26

=0

,04

77

*X

-0

,02

13

X=

11

,47

(mg

/Kg

)*

FD

=

11

4,7

mg

/Kg

M1

.2=

0,4

98

0,4

98

=0

,04

77

*X

-0

,02

13

X=

10

,89

(mg

/Kg

)*

FD

=

10

8,9

mg

/Kg

M1

.3=

0,5

47

0,5

47

=0

,04

77

*X

-0

,02

13

X=

11

,91

(mg

/Kg

)*

FD

=

11

9,1

mg

/Kg

Pro

me

dio

M1

.1;

M1

.2y

M1

.3=

11

4,2

3D

esviació

ne

stánd

ar=

5,1

1

Info

rme

final d

el co

nte

nid

o d

e p

otasio

en

la mu

estra d

e p

ellet:

11

4 ±

5 m

g/K

g

3

CU

AN

TIFICA

CIÓ

N EN

AN

ÁLISIS IN

STRU

MEN

TAL

16

-03

-20

154

AD

ICIÓ

N ESTÁ

ND

AR

O A

DIC

IÓN

PATR

ÓN

(CO

RR

ECC

IÓN

DE LA

MA

TRIZ)

Ej.2

:S

ed

ete

ctóq

ue

las

ag

ua

sd

ela

ciud

ad

de

An

tofa

gasta

con

ten

ían

As

po

r

sob

rela

no

rma

esta

ble

cida

.U

nla

bo

rato

riod

eb

ida

me

nte

acre

dita

do

en

el

alca

nce

de

de

term

ina

ción

de

As

en

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ua

po

tab

le,

rea

lizóu

nm

ue

streo

ylu

eg

o

rea

lizóla

de

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ina

ción

de

As

po

rA

AS

con

ge

ne

ració

nd

eh

idru

ros.

Co

nsid

era

nd

oq

ue

lam

ue

strap

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de

inte

rferir

en

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ida

,e

lla

bo

rato

rio

rea

lizóla

cua

ntifica

ción

po

ra

dició

ne

stán

da

r

Enla

siguie

nte

tabla,se

en

cue

ntran

los

dato

sco

rresp

on

dien

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e

mu

estra

ug

/L de

A

sV

olu

me

n

total

(aforo

)

Ab

sorció

n1

Ab

sorció

n

2A

bso

rción

3

*1

0--

10

00

,22

60

,21

70

,20

1

10

10

10

00

,46

90

,42

10

,46

3

10

20

10

00

,69

80

,70

00

,65

5

10

40

10

00

,89

60

,95

60

,93

4

4

CU

AN

TIFICA

CIÓ

N EN

AN

ÁLISIS IN

STRU

MEN

TAL

16

-03

-20

155

y = 0

,01

77

x + 0

,26

03

R² =

0,9

63

5

0,0

00

0,2

00

0,4

00

0,6

00

0,8

00

1,0

00

1,2

00

01

02

03

04

05

0

Absorción

Co

nce

ntració

n d

e A

s añad

ido

ug

/L

Ad

ición

están

dar d

e A

s

Y = 0

X = |b

| / m (p

en

die

nte

)

La co

nce

ntra

ción

de

As e

sta d

ad

o p

or:

X (u

g/L) =

0,2

60

3 / 0

,01

77

= 1

4,7

ug

/L As (1

0 m

l en

un

afo

ro

de

10

0 m

l)

14

,7 u

g/L *

10

0 m

l/10

ml =

14

7 u

g/L As

5

CU

AN

TIFICA

CIÓ

N EN

AN

ÁLISIS IN

STRU

MEN

TAL

16

-03

-20

156

6

ESTÁN

DA

R ITER

NO

O PA

TRÓ

N IN

TERN

O

(CO

RR

ECC

IÓN

DEL IN

STRU

MEN

TO)

Ej.3

:P

ara

de

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ina

re

lco

nte

nid

od

cido

fórm

icop

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HP

LC-U

Ve

nlíq

uid

o

de

piró

lisis,se

de

cidió

ad

iru

ne

stán

da

rin

tern

od

cido

acé

tico

(previam

en

tee

stud

iado

qu

eN

oco

ntie

ne

lam

ue

stra).P

ara

cua

ntifica

rla

mu

estra

,se

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lizóu

na

dilu

ción

con

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r5

,a

seg

urá

nd

ose

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ee

le

stán

da

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inte

rno

see

nco

ntra

rae

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mism

aco

nce

ntra

ción

qu

ee

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curva

de

calib

rad

o.

Enla

siguie

nte

tabla,se

en

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ntran

los

dato

sco

rresp

on

dien

tes:

mg

/L de

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ofó

rmico

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/Lácid

o

acético

Áre

a ácido

rmico

Áre

a ácido

acético

Re

lación

área

ác. fórm

ico/ác.

acético

12

05

24

63

20

0,0

83

12

05

89

64

58

0,0

91

10

20

48

79

63

77

0,7

65

10

20

49

78

63

98

0,7

78

20

20

97

65

64

01

1,5

26

20

20

98

76

64

99

1,5

19

40

20

15

47

66

36

72

,43

1

40

20

15

62

36

39

02

,44

5

M1

.12

07

46

56

37

11

,17

2

M1

.22

07

23

36

38

81

,13

2

CU

AN

TIFICA

CIÓ

N EN

AN

ÁLISIS IN

STRU

MEN

TAL

16

-03

-20

157

7

y = 0

,05

97

x + 0

,14

42

R² =

0,9

81

2

0

0,5 1

1,5 2

2,5 3

01

02

03

04

05

0

área ácido fórmico / área ácido acético

ácido

fórm

ico m

g/l

Cu

rva de

calibrad

o d

el ácid

o fó

rmico

con

e

stánd

ar inte

rno

La con

cen

tración

de

ácido

fórm

ico e

stá dad

a po

r:

M1

.1=

X (m

g/L)

=

1,1

72

= 0

,05

97

* X

+ 0

,14

42

= 1

7,2

2 m

g/l á

cido

fórm

ico *

5 =

86

, 08

mg

/l

M1

.2 =

X (m

g/L)

=

1,1

32

= 0

,05

97

* X

+ 0

,14

42

= 1

6,5

4 m

g/l á

cido

fórm

ico *

5 =

82

,73

mg

/l

Re

sultad

o fin

al = 84

±2

mg

/l ácido

fórm

ico e

n líq

uid

o d

e p

irólisis

16

-03

-20

158

Lae

spe

ctrosco

pia

es

el

estu

dio

de

lain

tera

cción

en

trela

rad

iació

ne

lectro

ma

gn

ética

yla

ma

teria

,co

na

plica

cion

es

en

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rsas

discip

lina

s.

Pe

rmite

de

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rla

ab

sorció

no

em

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de

rad

iació

n

ele

ctrom

ag

ticaa

cierta

slo

ng

itud

es

de

on

da

,y

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cion

ar

ésta

sco

nlo

sn

ivele

sd

ee

ne

rgía

imp

licad

os

en

un

atra

nsició

n

cuá

ntica

.8

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

159

9

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

Prin

cipio

sd

ea

lisisin

strum

enta

l, Skoo

g, D

ou

gla

s Arvid

16

-03

-20

15

10

TÉCN

ICA

ESP

ECTR

OSC

ÓP

ICA

IN

FOR

MA

CIÓ

N O

BTEN

IDA

Rayo

s X

Estru

ctura

tota

l de

la m

olé

cula

inclu

ida

la

este

reo

qu

ímica

de

la m

isma

a p

artir d

e la

s

po

sicion

es re

lativa

s de

los á

tom

os.

Ultravio

leta-Visib

le

Existe

ncia

de

crom

ófo

ros y/o

con

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ació

n e

n la

mo

lécu

la a

pa

rtir de

las a

bso

rcion

es o

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rvad

as.

Infrarro

jo

Gru

po

s fun

cion

ale

s a p

artir d

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s ab

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ne

s

ob

serva

da

s.

Espe

ctrom

etría de

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asas (*)

Fórm

ula

mo

lecu

lar y su

be

structu

ras a

pa

rtir de

los

ion

es o

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rvad

os.

Re

son

ancia m

agnética

nu

clear

Gru

po

s fun

cion

ale

s, sub

estru

ctura

s, con

ectivid

ad

es,

este

reo

qu

ímica

, etc. a

pa

rtir de

da

tos d

e

de

spla

zam

ien

to q

uím

ico, á

rea

s de

los p

icos y

con

stan

tes d

e a

cop

lam

ien

to o

bse

rvad

as

10

Cro

foro

: Son

gru

po

s fun

cion

ales m

olecu

lares q

ue h

acen

qu

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mp

uesto

teng

an

colo

r, esto

es, qu

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rad

iació

n a

un

a d

etermin

ad

a lo

ng

itud

de o

nd

a.

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

11

Instru

me

ntació

n e

n e

spe

ctrosco

pia

•IR

, Visib

le y UV

Los m

éto

do

s óp

ticos e

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ctroscó

pico

s se b

asa

n e

n se

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óm

en

os:

–1

.-Ab

sorció

n

–2

.-Fluo

resce

ncia

–3

.-Fosfo

resce

ncia

–4

.-Disp

ersió

n

–5

.-Em

isión

–6

.-Qu

imio

lum

inisce

ncia

En

tod

os lo

s caso

s la re

spu

esta

es p

rop

orcio

na

l a la

con

cen

tració

n d

el

an

alito

.

11

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

Fluo

resce

ncia y Fo

sfore

scen

cia

La F

luo

resce

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es u

n fe

me

no

físico m

ed

ian

te e

l cua

l, cierta

s sub

stan

cias

ab

sorb

en

en

erg

ía (a

pa

rtir de

luz u

ltravio

leta

) em

itién

do

la n

ue

vam

en

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n

form

a d

e lu

z, esta

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spe

ctro d

el visib

le y d

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n co

lor ca

racte

rístico

(un

a lo

ng

itud

de

on

da

de

term

ina

da

).

16

-03

-20

15

12

12

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

Fluo

resce

ncia y Fo

sfore

scen

cia

Lafo

sfore

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ciatie

ne

sicam

en

tee

lm

ismo

prin

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qu

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fluo

resce

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,

pe

rola

dife

ren

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uy

imp

orta

nte

es

qu

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ssu

stan

cias

fosfo

resce

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sso

n

cap

ace

sd

ea

lma

cen

ar

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ne

rgía

ysig

ue

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mitie

nd

olu

zp

or

mu

cho

s

tiem

po

ncu

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yan

oe

stán

sien

do

estim

ula

da

s.E

stoe

sp

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qu

ee

l

pro

ceso

en

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qu

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se

lectro

ne

sre

gre

san

asu

esta

do

ba

sal

es

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cho

s

len

toq

ue

en

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ore

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cia.

Qu

imio

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inisce

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La e

misió

n d

e lu

z es ca

usa

da

po

r los p

rod

ucto

s de

un

a re

accio

ne

s esp

ecífica

qu

ímica

.

16

-03

-20

15

13

Co

mp

on

en

tes b

ásicos d

e lo

s instru

me

nto

s e

spe

ctroscó

pico

s

1. F

uen

te

2. S

ele

cto

r

3. M

uestra

4. D

ete

cto

r

5. T

ran

sd

ucto

r

6. R

eg

istro

12

3

4

5

6

A

λ

13

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

14

Fu

en

tes

UV

: lám

para

de c

uarz

o-

hid

rógeno

lám

para

de c

uarz

o -

deute

rio

VIS

: filam

ento

de tu

ngste

no

200 -

350 n

m

350 -

750 n

m

Co

mp

on

en

tes b

ásicos d

e lo

s instru

me

nto

s e

spe

ctroscó

pico

s

14

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

15

Co

mp

on

en

tes b

ásicos d

e lo

s instru

me

nto

s e

spe

ctroscó

pico

s

1. F

uen

te

2. S

ele

cto

r

3. M

uestra

4. D

ete

cto

r

5. T

ran

sd

ucto

r

6. R

eg

istro

12

3

4

5

6

A

λ

15

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

16

16

Se

lec

ció

n d

e la

lon

gitu

d d

e o

nd

a

Un

sele

ctor

de

lon

gitu

dd

eo

nd

a

de

jap

asa

ru

na

ba

nd

ae

strech

ad

e

rad

iació

nca

racte

rizad

ap

or

un

a

lon

gitu

dd

eo

nd

an

om

ina

l,u

n

an

cho

de

ba

nd

ae

fectivo

yu

na

xima

po

ten

ciad

era

dia

ción

.E

l

an

cho

de

ba

nd

ae

fectivo

sed

efin

e

com

oe

la

nch

od

ela

ba

nd

aa

la

mita

dd

ela

xima

po

ten

ciad

e

rad

iació

n

An

ch

od

e

ba

nd

a

Lo

ng

. de

on

da

Intensidad

Cara

cte

rístic

as e

sp

ectra

les d

e u

n s

iste

ma

sele

cto

r de lo

ng

itud

de o

nd

a

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

17

17

Sele

ctor :

Pris

ma d

e d

ifracció

n

ren

dija

Filtro

Rejilla

filtro, p

rism

a o

rejilla

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

18

Co

mp

on

en

tes b

ásicos d

e lo

s instru

me

nto

s e

spe

ctroscó

pico

s

1. F

uen

te

2. S

ele

cto

r

3. M

uestra

4. D

ete

cto

r

5. T

ran

sd

ucto

r

6. R

eg

istro

12

3

4

5

6

A

λ

18

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

19

19

Área

de la

mu

estra : celd

as

UV

: cu

arz

o, s

ílice

VIS

: vid

rio, c

uarz

o, s

ílice

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loru

ro d

e s

od

io, b

rom

uro

de p

ota

sio

, yo

du

ro d

e c

esio

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

20

20

Celd

a p

ara

ga

ses en IR

:

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

21

Co

mp

on

en

tes b

ásicos d

e lo

s instru

me

nto

s e

spe

ctroscó

pico

s

1. F

uen

te

2. S

ele

cto

r

3. M

uestra

4. D

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cto

r

5. T

ran

sd

ucto

r

6. R

eg

istro

12

3

4

5

6

A

λ

21

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

22

22

Dete

ctore

s :

�D

e fo

ton

es (fo

toelé

ctric

os

)celd

a fo

tovo

ltaic

a (V

IS)

foto

tub

o (U

V-V

IS)

foto

dio

do

s d

e s

ilicio

�D

e c

alo

r (térm

ico

s)

term

op

ar

term

ocu

pla

neu

mátic

o

Al fin

al la

luz se

leccio

na

da

tien

e q

ue

ser d

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ctad

a y cu

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tificad

a.

*E

sto se

con

sigu

e co

n e

l em

ple

o d

e d

ete

ctore

s cuyo

com

etid

o e

s con

vertir

la re

spu

esta

de

l instru

me

nto

en

un

a se

ña

l me

dib

le.

*D

ep

en

die

nd

o d

el tip

o d

e lu

z con

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ue

se tra

ba

ja e

xisten

distin

tos tip

os

de

de

tecto

res:

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

de

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nte

ne

rb

ajon

iveld

eru

ido

lase

ñald

eb

ese

rp

rop

orcio

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lap

ote

ncia

radian

te

de

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np

rod

ucir

señ

alelé

ctricafácilm

en

team

plificab

le

de

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nse

rse

nsib

les

ab

ajos

nive

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de

radiació

n

de

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nd

arre

spu

esta

rápid

a

de

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nre

spo

nd

er

au

nam

plio

rango

de

lon

gitud

es

de

on

da

16

-03

-20

15

23

Co

mp

on

en

tes b

ásicos d

e lo

s instru

me

nto

s e

spe

ctroscó

pico

s

1. F

uen

te

2. S

ele

cto

r

3. M

uestra

4. D

ete

cto

r

5. T

ran

sd

ucto

r

6. R

eg

istro

12

3

4

5

6

A

λ

23

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

24

24

Lase

ña

le

léctrica

ge

ne

rad

ap

or

el

tran

sdu

ctor

es

en

viad

aa

un

pro

cesa

do

rd

e

señ

al

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nd

ese

mu

estra

de

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rma

sco

nve

nie

nte

pa

rae

la

na

lista.

El

pro

cesa

do

rd

ese

ña

lta

mb

ién

pu

ed

ese

ru

sad

op

ara

calib

rar

lare

spu

esta

de

l

de

tecto

r,p

ara

am

plifica

rla

señ

al

de

ld

ete

ctor,

pa

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limin

ar

el

ruid

op

or

filtració

no

po

rtra

nsfo

rma

ción

ma

tem

ática

de

lase

ña

l.

Transd

ucto

r

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

25

Co

mp

on

en

tes b

ásicos d

e lo

s instru

me

nto

s e

spe

ctroscó

pico

s

1. F

uen

te

2. S

ele

cto

r

3. M

uestra

4. D

ete

cto

r

5. T

ran

sd

ucto

r

6. R

eg

istro

12

3

4

5

6

A

λ

25

ESPEC

TRO

SCO

PÍA

16

-03

-20

15

26

26

Pro

cesad

or d

e se

ñal y le

ctura

Es e

l últim

o co

mp

on

en

te b

ásico

de

instru

me

nta

ción

Tod

oe

spe

ctrofo

tóm

etro

ha

de

disp

on

er

de

:

1.

Siste

ma

de

am

plifica

ción

pro

pia

qu

ep

rod

uzca

un

ase

ña

lme

dib

le.

2.

Un

sistem

ap

roce

sad

or

de

lase

ña

l,q

ue

pe

rmita

elim

ina

r,p

rom

ed

iar

da

tos,

pro

po

rcion

ar

salid

ad

ele

ctura

,d

irigir

lasa

lida

de

lase

ña

l..etc

3.

Un

asa

lida

de

lase

ña

l:d

igita

l,reg

istrad

or..e

tc.

4.

Ten

er

cierta

cap

acid

ad

de

pro

cesa

rn

úm

ero

s/F

TIR

.

Título

:P

rincip

ios

de

an

álisis

instru

me

nta

l

Au

tor:

Sko

og

, Do

ug

las A

rvid

Disp

on

ible

s: 34

ESPEC

TRO

SCO

PÍA