EL ESPECTROFOTOMETRO

EL ESPECTROFOTOMETRO

Sistema de registro y de lectura

Fuente de radiación

Monocromador

Selector de longitud de onda

Cubeta

Detector

SISTEMA DE REGISTRO Y DE LECTURA

La señal eléctrica procedente del detector se amplifica y transforma en una señal digital que puede ser interpretada por un programa informático. Algunos espectrofotómetros modernos pueden crear gráficas y curvas de concentración a partir de los datos detectados en las mediciones.

Función -->

Haz simple → Un solo rayo de luz. Haz doble → 2 diferencias (se puede analizar simultáneamente 2 cubetas de muestras diferentes). - En el tiempo, salen los 2 rayos por la muestra y al llegar al detector se juntan. - En el espacio, la fuente de radiación salen dos rayos pasan por las 2 muestras, y llegan al detector, pero sus caminos no se vuelven a juntar.

Los controles permiten al operador ajustar parámetros como la longitud de onda, el tiempo de integración y otros ajustes necesarios para la medición.

SELECTOR DE LONGITUD DE ONDA

Se utilizan tres tipos diferentes de selectores de longitud de onda: rejillas de difracción, prismas o filtros de color. Hoy en día, en la mayoría de los instrumentos se utilizan rejillas porque funcionan mucho mejor: tienen un amplio rango de longitudes de onda y se pueden ajustar fácilmente. Estos selectores de longitud de onda están integrados en el monocromador de un espectrómetro.

Dato interesante:

Prisma

Rejilla de difracción

Las distintas longitudes de onda tienen distintos índices de refracción y, por lo tanto, se puede utilizar un prisma para dispersar la luz. Un prisma es una pieza de vidrio o cuarzo, generalmente de forma triangular, que divide la luz en sus componentes ópticos.

Consiste en una serie de pequeñas ranuras paralelas. Estas ranuras causan interferencias, lo que hace que la rejilla divida la luz en diferentes longitudes de onda. En un espectrómetro, en general, se utilizan rejillas reflectantes.

Filtro

En un espectrómetro se suele utilizar un monocromador de tipo Czerny-Turner. Este monocromador se muestra en la figura siguiente y consta de: B) una rendija de entrada C) y E) un espejo cóncavo (hueco) D) una rejilla reflectante giratoria F) una rendija de salida.

¿Qué es?

Es un instrumento usado en el análisis químico que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra.

Instrumentos que encontramos:

• Fuente de radiación
• Monocromador
• Selector de longitud de onda
• Cubeta
• Detector

DETECTOR

Es el componente que detecta y convierte la luz transmitida o absorbida por la muestra en una señal eléctrica. Los detectores más comunes en los espectrofotómetros son los fotodiodos o los tubos fotomultiplicadores (PMT). Estos detectores convierten la energía luminosa en una señal eléctrica proporcional a la intensidad de la luz.

DATO INTERESANTE

Fotodiodos y fototubos multiplicadores

DETECTORES (TIPOS)

Todos se basan en el efecto fotoeléctrico.

Fotodiodos

Detectores de carga multiplicada

La excitación que originan los fotones al chocar hay una pequeña liberación de electrones, que producen una corriente eléctrica muy pequeña pero que puede medirse.

El haz ya viene con la energía suficiente y no hace falta multiplicarlo.

FUENTE DE RADIACIÓN

Es una lámpara que emite una radiación electromagnética de forma estable. Existen 3 tipos de fuente.

De espectro continuo

Fuentes de luz laser

Se utilizan en la espectrometría de absorción y emisión molecular. Suelen ser de:

• Tungsteno (luz visible)
• Hidrógeno
• Deuterio (UV).

Son muy habituales en los espectrofotometros modernos.

Aqui se encuentra la fuente de radiación

De espectros de lineas

Dato interesante

Emiten radiación en forma de líneas discretas. Se utilizan en la espectrometría de absorción atómica y emisión molecular. Pueden ser de vapor de mercurio o de vapor de sodio.

Las lamparas mas utilizadas son las de mercurio.

Es una bombilla situada en el interior es el punto de origen de la luz que usaremos para la medición.

MONOCROMADOR

Es un conjunto de dos rendijas de entrada y salida de la luz y un selector de longitudes de onda específicas, que se utiliza para seleccionar y separar la luz en diferentes longitudes de onda. Puede ser un prisma o una red de difracción.

IMPORTANTE!!!

FUNCIÓN

El monocromador permite al espectrofotómetro analizar la luz en función de su longitud de onda. Produce un haz de luz con un ancho de banda extremadamente estrecho, o luz de un solo color.

Por lo tanto, a partir de la radiación de la fuente, el monocromador selecciona y transmite una radiación en una única longitud de onda, que transmite por la rendija de salida.

CUBETA

Es el recipiente en el que se vierte la muestra que queremos medir. Pueden ser individuales o agrupadas, pueden tener diferentes tamaños y formas. Habitualmente son prismas rectangulares de 1 cm de ancho, fabricados en plástico (Luz visible) o en cuarzo (Luz UV).

Cuarzo (Luz UV)

Aqui es donde se colocan las cubetas:

Plastico (Luz visible)

Las cubetas suelen tener dos caras diferentes, unas transparentes y otras de mate. (Solo se manipula por el lado mate o rugoso de la cubeta.)