ESPECTROSCOPÍA ULTRAVIOLETA – VISIBLE

(UV-VIS)

O

O

OH

HO

OH

CH3

OH

CO2H

ácido carmínico

NH

HN

O

Oíndigo

Conceptos

Básicos:

Aspectos Cuantitativos de la medición

•Transmitancia•Absorbancia•Absortividad y Absortividad Molar

Haz Incidente: Po

Longitud de Paso Optico: b

Haz Transmitido: P

Concentración de la Muestra : C

T = P / Po

%T = (P / Po ) x 100

Aspectos Cuantitativos de la medición

Transmitancia (T)Fracción de radiación incidente transmitida por la sustancia bajo análisis.

AbsorbanciaEs una medida de la cantidad o intensidad de luz retenida o absorbida por la muestra. Se calcula por la siguiente ecuación:

A = -Log10 T

A = Log Po /P

Aspectos Cuantitativos de la medición

Aspectos Cuantitativos de la medición

La Ley de Lambert - Beer:Es una relación empírica que relaciona la absorción de luz con las propiedades de la solución o muestra analizada. Enunciado: “Cuando un haz de luz monocromático pasa a través de una sustancia o muestra, la intensidad de luz transmitida decrece de forma exponencial mientras que la concentración de la sustancia aumenta de forma aritmética”.

Log (P/Po) = a.b.CA = a.b.C

Haz Incidente: Po

b

Longitud de Paso Optico

Haz Transmitido: P

Concentración de la Muestra : C

ANÁLISIS CUANTITATIVO

350 400 450 500 550 600 (nm)

AB

SO

RB

AN

CIA

1. Los análisis cuantitativos se realizan evaluando las absorbancia de soluciones estándares de diferentes concentraciones a una longitud de onda constante (máx) en donde este compuesto absorbe una cantidad mayor de energía.

2. Las soluciones estándares deben cumplir la Ley de Beer, es decir, la relación entre la Absorbancia y su Concentración debe ser lineal.

3. Se debe graficar una curva de calibración Absorbancia vs. Concentración.

máx = 450 nm.

ANÁLISIS CUANTITATIVO

MUESTRA

Se prepara una solución de la muestra cuya concentración (x) debe estar incluida en el rango de las soluciones estándares y se interpola su absorbancia en la curva de calibración preparada.

Medición:

Absorbancia = A

Concentración = X ppm

30 40 45 50 55 60 65 (ppm)

AB

SO

RB

AN

CIA

= 450 nm (cte)

65A66

60A55

55A44

50A33

45A22

40A11

Concentración (ppm)

AbsorbanciaEstandar

Ecuación de la recta:y = bx + a

Absortividad y Absortividad MolarComo la Absorbancia es directamente proporcional a la longitud de trayectoria a través de la solución (b), y a la concentración de la sustancia (C), la Absorbancia se expresa como:

A = a.b.Cen donde “a” es una constante de proporcionalidad, denominado como Coeficiente de Absortividad.Cuando la unidad de “b” se da en cm y la concentración “C” se da en molaridad (moles/L), el coeficiente se denomina:

“Coeficiente de Absortividad Molar”y se simboliza por “” :

A = .b.C

Aspectos Cuantitativos de la medición

Limitaciones de la aplicación de la Ley de Lambert - Beer:

A) Limitaciones propias de la Ley de Beer

Solo se cumple para muestras en bajas concentraciones y existen interferencias por parte de otras especies moleculares. Otro factor importante es el índice de refracción.

B) Desviaciones Instrumentales

Generalmente debido a uno de los siguientes factores: Desviaciones por Radiaciones Policromáticas, Radiación Parasita, Ruido Instrumental, Anchura de rendija y Radiación dispersa.

C) Desviaciones Químicas.

Se produce cuando el analito se disocia, asocia o reacciona con parte de la solución, soporte o medio en el cual se realiza la medición.

Aspectos Cuantitativos de la medición

DESVIACIONES DE LA LEY DE LAMBERT - BEER

La Ley de Lambert-Beer considera que cada especie absorbente tendrá su propia constante de absortividad molar “” a cualquier longitud de onda determinada y en general ésta será diferente de cualquier otra especie absorbente. Ejemplo: los iones dicromato y cromato (ambas son formas del Cr4+) tienen absortividades molares distintas a cualquier longitud de onda, como 440 nm.

Por lo tanto, al realizar análisis cuantitativos es posible obtener una curva de calibración lineal cuando toda la sustancia absorbente se encuentre presente bajo la misma forma química o cuando su cantidad relativa no varíe con la concentración.

Pero... El cambio de concentración puede afectar la absorbancia?

Si, debido a que pueden existir atracciones intermoleculares, disociaciones y asociaciones dependientes de la concentración, reacciones con el solvente, formación de complejos, etc...

[Hin] x 10-5 M A (430 nm) A (570 nm)

2.0 0.236 0.073

4.0 0.381 0.175

8.0 0.596 0.401

12.0 0.771 0.640

16.0 0.922 0.887 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

2 4 6 8 10 12 14 16

Conc (x 10-5 M)

Ab

so

rban

cia

= 570 nm

= 430 nm

DESVIACIONES DE LA LEY DE LAMBERT - BEER

A = .b.C