Sesión 3

• Espectrofotometría de absorción ultravioleta-visible


  Cuando una molécula absorbe un fotón, su energía aumenta. Se dice que la molécula ha pasado a un estado excitado. Si una molécula emite un fotón, su energía disminuye. El estado de mínima energía se llama estado fundamental. Las radiaciones visible y ultravioleta (UV) hacen que los electrones de la capa más externa de las moléculas pasen a orbitales de mayor energía.

  
• Lo que vamos a analizar debe estar en disolución y transparente, se puede ver a través de ella, puede ser incolora
• Absorción de radiación


  Cuando una muestra absorbe luz, la potencia radiante del haz disminuye. La potencia radiante, I, es la energía por segundo y por unidad de área del haz de luz. La luz se hace pasar a través de un monocromador para seleccionar una longitud de onda. La luz monocromática (de un solo color) con una potencia P0 incide en una muestra de longitud b. La potencia radiante del haz que emerge por el lado opuesto a la muestra es P1.

  
• Transmitancia


  La fracción de la luz incidente que pasa a través de la muestra

  
• Absorbancia


  A = -log10T = log10 1/T = log10 I0/I1
• Ley de Lambert-Beer


  Relación entre la absorción y el paso óptico y la concentración: Aλ = ελ b C
• La ley de Lambert-Beer es válida para disoluciones diluidas (≤ 0,01 M) de la mayoría de las sustancias. El máximo de absorbancia depende de las condiciones químicas del medio (pH, fuerza iónica, potencial redox, etc.)
• Espectrofotómetro


  • La luz procedente de una fuente continua pasa a través de un monocromador, que selecciona una banda estrecha de longitudes de onda del haz incidente. Esta luz monocromática atraviesa una muestra de paso óptico b y mide la potencia radiante de la luz que emerge.

  
• Fuente de luz


  Wolframio (luz visible), Deuterio (luz ultravioleta)
• Monocromadores


  Rejillas de difracción
• Cubetas


  Vidrio o plástico (luz visible), Cuarzo (luz visible y ultravioleta)
• Detector


  Efecto fotoeléctrico, Tubo fotomultiplicador, Fila de fotodiodos

  
• Espectrofotómetro de doble haz


  • La luz pasa alternadamente por la cubeta de la muestra y de la referencia. Cuando el cortador no desvía el haz, la luz pasa a través de la cubeta de referencia y el detector mide la potencia radiante que llamamos I0. Cuando el cortador desvía el haz, este pasa a través de la muestra y el detector mide I1. El haz se corta varias veces por segundo y el circuito compara automáticamente I1 y I0, dando la transmitancia y la absorbancia. Este procedimiento permite hacer una corrección automática de las variaciones de la intensidad de la fuente, y de la respuesta del detector con el tiempo y la longitud de onda. Los espectrofotómetros de mayor calidad destinados a investigación también permiten un barrido automático de longitudes de onda y un registro continuo de absorbancia.

  
• Formas químicas del boro


  • HBO2 (ácido metabórico o ácido bórico)
  • H3BO3 (ácido ortobórico)
  • Na2B4O7 (tetraborato sódico)
• Complejos de curcumina


  • HBO2 : curcumina : ác. oxálico 1:1:1
  • HBO2 : curcumina 1:2
• Se determina espectrofotométricamente donde la mayor absorbancia se produce a 545 nm
• Reactivos para determinación de boro


  • Disolución patrón de ácido bórico
  • Curcumina-ácido acético
  • Ácido sulfúrico-acético
  • Ácido propiónico (propanoico) anhídrido
  • Cloruro de oxalilo (COCl)2
  • Disolución tampón
• Calibrado y preparación de la muestra para determinación de boro


  1. Preparar disoluciones patrón de ácido bórico

  2. Tomar alícuotas de 0,500 mL

  3. Añadir ácido acético glacial y ácido propiónico anhidro

  4. Añadir cloruro de oxalilo

  5. Añadir ácido sulfúrico-acético y curcumina

  6. Añadir disolución tampón

  7. Medir absorbancia a 545 nm
• Determinación espectrofotométrica de fluoruro


  A pH 4,5 el quelato de color rojo-vino de lantano con la complexona alizarina se convierte en un complejo ternario de color azul en presencia del ion fluoruro. La mayor absorbancia se produce a 622 nm.
• Reactivos para determinación de fluoruro


  • Disolución de fluoruro de sodio
  • Reactivo combinado de lantano con complexona alizarina
  • Agua de mar artificial sin F
  • Ácido acético glacial
• Calibración y preparación de la muestra para determinación de fluoruro


  1. Añadir alícuotas de agua de mar artificial con disolución de trabajo de fluoruro

  2. Añadir reactivo combinado de lantano con complexona alizarina

  3. Ajustar pH a 4,50 ± 0,02 con ácido acético glacial

  4. Medir absorbancia a 622 nm
• Otros métodos de determinación de fluoruro: mediante un electrodo selectivo de iones
• Preparación de agua de mar artificial sin F-


  • NaF
  • SrCl2 6H2O
  • Na2B4O7 10H2O
  • KBr
  • KCl
  • CaCl2 2H2O
  • Na2SO4
  • MgCl2 6H2O
  • NaCl
  • NaHCO3