Espectrofotómetro


Espectrofotómetro


El espectrofotómetro es un instrumento con el que se apoya la espectrofotometría para medir la cantidad de intensidad de luz absorbida después de pasar a través de una solución muestra.

ESPECTROFOTÓMETRO

Con el espectrofotómetro, la cantidad de una sustancia química conocida (concentraciones) también puede determinarse midiendo la intensidad de la luz detectada. Dependiendo del rango de longitud de onda de la fuente de luz, se puede clasificar en dos tipos diferentes:

  • Espectrofotómetro UV-Vis: utiliza luz en el rango ultravioleta (185 – 400 nm) y rango visible (400 – 700 nm) de espectro de radiación electromagnética.
  • Espectrofotómetro de infrarrojos: utiliza luz en el espectro de infrarrojos (700 – 15,000 nm) del espectro de radiación electromagnética.

La estructura básica de los espectrofotómetros consiste en una fuente de luz, un colimador, un monocromador, un selector de longitud de onda, una cubeta para la solución muestra, un detector fotoeléctrico y una pantalla digital o un medidor.

PARTES DEL ESPECTROFOTÓMETRO

El espectrofotómetro, en general, consta de dos dispositivos; un espectrómetro y un fotómetro. Un espectrómetro es un dispositivo que produce, dispersa y mide la luz. Un fotómetro tiene un detector fotoeléctrico que mide la intensidad de la luz.

  • Espectrómetro: Produce un rango deseado de longitud de onda de luz. Primero un colimador (lente) transmite un haz recto de luz (fotones) que pasa a través de un monocromador (prisma) para dividirlo en varias componentes de longitudes de onda (espectro). Entonces un selector de longitud de onda (ranura) transmite sólo las longitudes de onda deseadas.
  • Fotómetro: Después de que el rango deseado de longitud de onda de luz pasa a través de la solución muestra en la cubeta, el fotómetro detecta la cantidad de fotones que se absorbe y luego envía una señal a un galvanómetro o una pantalla digital.

Para la fuente de luz se tiene que puede ser:

Deuterio

Las lámparas de arco de deuterio proporcionan una luz potente y estable en la región UV, 190-370 nm. Produce una buena intensidad continua en la región UV y proporciona una intensidad útil en el visible. Con el tiempo, la intensidad de la luz de una lámpara de arco de deuterio disminuye constantemente. Dicha lámpara tiene típicamente una vida media (el tiempo que dura la intensidad hasta caer a la mitad de su valor inicial) de aproximadamente 1,000 h. En espectrofotómetros de mayor especificación se utiliza el diseño especial de lámpara de deuterio para maximizar la vida útil sin reducir la salida, llamada tecnología “pulsar para leer” (Pulso). Esto puede aumentar la vida de la lámpara hasta 3 veces la de una lámpara de deuterio convencional. Las lámparas de deuterio se emparejan con lámparas de tungsteno para permitir la cobertura del espectro visible.

Tungsteno

Las lámparas de tungsteno dan luz estable en las áreas visibles y cercanas a las infrarrojas del espectro, cubriendo 320 – 1,100 nm. Las lámparas de tungsteno también emplean “pulsar para leer” (Pulso) para prolongar la vida útil de la lámpara.

Xenón

Las lámparas de flash de xenón son una fuente de luz de alta energía que emite luz a través de los rayos UV, Vis y cerca espectro IR. Se conocen como lámparas de flash, hasta 80 veces por segundo. Las lámparas de xenón tienen una vida útil muy larga, pero no proporcionan la estabilidad óptica del deuterio/tungsteno establecido en los sistemas de mayor especificación. Típicamente tiene una vida útil de 10,000 h.

LED

Se utiliza para aplicaciones de longitud de onda única, como la medición de cultivos celulares. Los LED son estables, de bajo costo y ofrecen una larga vida útil.

Según la tecnología del haz de luz, puede ser:

De haz simple

Se refiere al hecho de que la luz sólo pasa a través del soporte de la muestra al detector. Se requiere una referencia inicial para estandarizar el instrumento antes de poder comenzar con el análisis. Los instrumentos de haz único son generalmente muy simples y económicos de comprar.

De haz dividido

La luz de la fuente se divide en dos trayectorias, con aproximadamente el 30% de la energía siendo desviado de la trayectoria principal en un detector de realimentación. El 70% se pasa a través de un monocromador, a través del compartimiento de la muestra a un detector. El detector de realimentación es utilizado para corregir variaciones en la energía emitida por la lámpara. Se requiere una muestra de referencia al comienzo de cada ensayo para corregir la absorción de la cubeta y del solvente.

De doble haz

La luz se divide en dos caminos, cada uno de los cuales pasa a través de un soporte de celda en su propio detector. Un soporte de celda es para la muestra y el segundo es para una referencia. La referencia debe contener el mismo tipo de cubeta y solvente que la muestra. La absorción de la trayectoria de referencia se resta de la de la trayectoria de la muestra. Cada medición tiene su propia referencia, dando resultados más fiables.

El espectrofotómetro ha sido bien llamado el caballo de batalla del laboratorio moderno ya que es rápido, preciso y confiable, además que exige muy poco tiempo por parte del operador.