Por Blanca Gabriela García Negrete

 

Introducción

En este blog iniciaremos con una definición que nos ayudara para comprender un poco mejor las cosas.

Calibración: es simplemente el procedimiento de comparación entre lo que indica un instrumento y lo que "debiera indicar" de acuerdo a un patrón de referencia con valor conocido.

En este blog buscamos aprender a utilizar a los instrumentos que casi no utilizamos en el laboratorio escolar, o aquellos que son de alguna capitación especial en su escuela (como la mía METROLOGÍA) aprendamos a usarla con suma delicadeza, ya que todos los aparatos que revisaremos en este blog, tienden a ser muy sencibles , y mas con la frecuencia del uso de este.

Los aparatos que revisaremos a continuación son :

 -espectrofotómetro

 -refractometro (manual y abbe)

 -potenciometro

 -termobalanza

Cada uno de estos nos ayudara específicamente a algo, pero en algunas cosas son similares entre si.

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viernes, 2 de diciembre de 2011

ESPECTROFOTOMETRO

ESPECTOFOTOMETRIA: Es la medida de la absorción o de la emision de la radiacion electromagnetica al pasar atraves de una sustancia, en funcion de su longitud de onda para la cuantificacion o determinacion de la naturaleza de la sustancia.
El espectrofotómetro es un instrumento que permite comparar la radiación absorbida o transmitida por una solución que contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia. Todas las sustancias pueden absorber energía radiante, aun el vidrio que parece ser completamente transparente absorbe longitud de ondas que pertenecen al espectro visible; el agua absorbe fuertemente en la región del infrarrojo.
Las radiaciones electromagneticas se propagan describiendo ondas o ciclos.


LONGITUD DE ONDAS:
Es la distancia que hay entre cresta y cresta o entre valle y valle.

ESPECTRO ELECTROMAGNETICO:
Es el ordenamiento secuencia de acuerd a la longitud de onda de los diferetes tipos de radiaciones electromagneticas.

Tipos:
  • rayos cosmicos
  • rayos x
  • luz ultravioleta
  • rayos infrarojosluz visible
  • ondas de radio y TV
  • microondas
  • ondas de radar.
DISPERCION DE LA LUZ.
El espectro de la luz visible se obtiene haciendo pasar un rayo de luz blanca o policromatrica a ravez de prisma.

La TRANSMITANCIA "T" es el cociente de dividir la radiación transmitida "P" entre el valor de la radiación incidente "Po".

T=P/Po   y    %T=100T
La ABSORBANCIA "A" es el logaritmo del reciproco de la transmitancia.

LEY DE BEER.
Cuando un haz de luz monocromatica pasa atraves de la solucion transparente y colorida, la cantidad de luz absorbida por esta es directamente prporcional a su concentracion.

LEY DE LAMBERT.
Cuando un haz nomocromatico pasa atraves de una solucion transparente y colorida, la cantidad de luz absorvida por esta, es directamente proporcoinal al diametro de la celda que lo contiene.

La absorción de las radiaciones ultravioleta, visibles e infrarrojas depende de la estructura de las moléculas, y es característica para cada sustancia química.
Cuando la luz atraviesa una sustancia, parte de la energía es absorbida; la energía radiante no puede producir ningún efecto sin ser absorbida.
El color de las sustancias se debe a que éstas absorben ciertas longitudes de onda de la luz blanca que incide sobre ellas y solo dejan pasar a nuestros ojos aquellas longitudes de onda no absorbida.
Se distinguen dos tipos de aparatos:
·  Fotómetro o Colorímetro: se caracterizan porque utilizan filtros que solo permiten el paso de una determinada longitud de onda.
·  Espectrofotómetros: utilizan cromadores. Con ellos se obtiene un haz de luz mono cromático cuya longitud de onda se varía a voluntad. Los monocromadores pueden ser de dos tipos: prismas y redes de difracción.
Monocromador de Prisma.

COMPONENTES DEL ESPECTROFOTÓMETRO.

1. Fuente de luz: proporciona energía radiante en forma de luz visible o no visible.
·        Tipos de lámparas:
  • Lámparas de filamento de tungsteno: se utilizan para longitudes de onda del espectro visible y el ultravioleta próximo. Son fuentes de un espectro continuo de energía radiante entre 360-950 nm.
  • Lámparas de filamentos de haluros de tungsteno: son de mayor duración y emiten energía radiante de mayor intensidad.
  • Lámparas de Hidrógeno y Deuterio: producen un espectro continuo en la región ultravioleta entre 220-360 nm.
  • Lámparas de vapores de Mercurio: Emiten un espectro discontinuo o espectro de líneas que se utilizan para calibración de longitudes de onda, se emplean solo para espectro fotómetros y cromatografía HPLC.
  • PRECAUSIONES.
-   Las subidas y bajadas bruscas de tensión producen sufrimiento de la lámpara y cambios en las lecturas de la Absorbancia.
-   La lámpara tiene una vitalidad limitada y se debe vigilar para que funcione bien el aparato.
(03/10/01)
2. Rendija de entrada: tiene como función reducir al máximo la luz difusa y evitar que la luz dispersa entre en el sistema de selección de longitud de onda.
3. Monocromadores. Pueden ser:
-    Prismas: son fragmentos con forma de cuña de un material que permite el paso de la luz. Ej. De vidrio para trabajar en el espectro visible o cuarzo para trabajar en el ultravioleta lejano.
-    Redes de difracción: son un gran número de líneas paralelas situadas a distancias iguales entre sí y son hendiduras sobre un vidrio o una superficie metálica. Cada una de estas hendiduras se comporta como un pequeño prisma.
4. Rendija de salida: tiene como función impedir que la luz difusa atraviese la cubeta de la muestra, que provocaría desviaciones a la Ley de Beer.                                         
5. Cubeta: es el recipiente donde se coloca la muestra para la medición. Pueden ser de distintos tipos y tamaños (cuadradas, rectangulares, redondas). Se obtienen mejores resultados usando cubetas de bordes paralelos. Si se utilizan cubetas redondas se deben marcar e introducir en el aparato siempre en la misma posición. Suelen estar fabricadas en vidrio o en plástico.
6. Detector. Puede ser de dos tipos:
·  Fotocélulas o células fotovoltaicas: Es una lámina de Cobre sobre la que se extiende una capa de Selenio o de Óxido de Cobre. A ésto se le conoce como semiconductor. Sobre el semiconductor hay una capa de metal transparente que sirve de electrodo. La luz incide sobre el Selenio y éste desprende electrones, que pasan a la placa de Cobre originando una diferencia de potencial por existir carga negativa sobre el Cobre y positiva sobre el Selenio. El conjunto se conecta a un amperímetro que señala el paso de corriente.
Características: son resistentes; económicas; sensibles desde el ultravioleta hasta los 1.000 nm. de longitud de onda; no se requiere batería externa, ni vacío,...; la corriente producida es directamente proporcional a la Energía que llega y tienen “efecto fatiga”, es decir, que presentan una subida inicial de corriente, que luego decrece progresivamente hasta el equilibrio. Por eso hay que esperar entre 30-60 segundos entre una lectura y otra.
·  Fototubos multiplicadores:
Un fototubo multiplicador es un tubo que contiene un cátodo que emite electrones de forma proporcional a la Energía que incide sobre él. Tiene un ánodo que recoge los electrones y la corriente se multiplica varias veces al chocar los electrones sobre sucesivos ánodos que van teniendo un voltaje superior al precedente. La señal se amplifica en cientos o miles de veces.
Características: el tiempo de respuesta es muy rápido, no tienen “efecto fatiga” tan altos como la anterior y son muy sensibles.
7. Medidor: son sistemas de lectura de la Energía eléctrica que recoge el detector y que puede ser lectura directa (se utiliza una célula fotovoltaica) o puede ser amplificadores de señal como en el caso del fototubo multiplicador. Los actuales aparatos incorporan lectura digital y cálculos automáticos de concentraciones con relación a las curvas de calibración.
CALIBRACIÓN:
Antes de utilizar el espectrofotómetro o fotocolorímetro es indispensable realizar rutinas básicas de calibración para asegurarnos que el aparato proporcione datos y lecturas  confiables.
-Se enciende el equipo y se deja que caliente por lo menos 15 minutos,
-Despues se selecciona la longitud de onda deseada (esto depende de la muestra a ser leída y del reactivo utilizado).
-Se selecciona la función absorbancia o transmitancia.
-Se ajusta el aparato a cero con agua destilada, aire o con un blanco de reactivo.

REFERENCIAS:

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