semana 2 - métodos ópticos de análisis instrumental grp 2013

Anlisis Instrumental de Productos Agroindustriales

Dr. Gilbert Rodrguez Paucar

Introduccin

Las Investigaciones en Ciencia y Tecnologa Agroindustrial requieren de la determinacin de caractersticas y composicin del producto Agroindustrial.

La Tendencia y Demanda de los consumidores y las regulaciones nacionales e internacionales demandan monitorear la composicin de los alimentos para garantizar la calidad e inocuidad de los mismo.

Gilbert Rodrguez P. 2

Las caractersticas de los alimentos(composicin qumica, propiedades Fsicas, Sensoriales, microbiolgicas, contaminantes, residuos de pesticidas, etc.) se utilizan para responder a preguntas especficas a efectos de regulacin y de control de calidad.

La naturaleza de la muestra y la razn especfica del anlisis determinan la eleccin del mtodo de anlisis.

La rapidez, la precisin, exactitud y robustez son claves en esta eleccin

Hacer una buena eleccin de la tcnica analtica para una aplicacin especfica requiere de un buen conocimiento de las diversas tcnicas.


TENDENCIAS Y EXIGENCIAS CONSUMIDORES:

Tienen muchas alternativas con respecto al suministro de alimentos. DEMANDAN: alta calidad, nutritivos, inocuos y buena relacin calidad/precio

Su preocupacin por la inocuidad, ha incrementado los anlisis de los alimentos para alrgenos, residuos de plaguicidas, y productos procedentes de la modificacin gentica.

La Relacin dieta/salud tal como la demanda de alimentos con bajo contenido graso, a desafiado a la Agroindustria a desarrollar productos: sin, bajo en, o reducido en grasas o con alta relacin omega-3/omega-6.

Disminucin de productos grasos vinculados con el cncer, grasas saturadas, riesgo de enfermedades coronarias y grasas trans.

Sustitutos de grasa.

Alimentos funcionales.


TENDENCIAS Y EXIGENCIAS

AGROINDUSTRIA

Para competir en el mercado. Cumplir con la reglamentacin

vigente. Suministro de materia prima,

materiales de empacado. Nuevos insumos. Costos vinculados a

composicin. Ejemplo: contenido de grasa en el tanque de leche cruda determina cantidad de dinero que se le pagara a productor.


Reglamentos gubernamentales, normativas y polticas internacionales

Para comercializar alimentos de alta calidad y seguros debemos cumplir las Leyes nacional e internacionales, ejemplo:

D.S. 007-98-SA, Reglamento de vigilancia sanitaria de alimentos y bebidas

D. L. 1062: Ley de inocuidad de los alimentos

D.S. 034:2008-AG Reglamento de ley de inocuidad de los alimentos

R. M. N 461-2007/MINSAN.S. para anlisis microbiolgico de superficies en contacto con alimentos y bebidas

Norma sobre criterios microbiolgicos - 2008

Normas de etiquetado nutricional - Indecopi

Normas Good Manufacturing Practice (GMP) de BPF

Sistema Hazard Analysis and Critical Control Point system (HACCP)

Codex Alimentarius Comission :Comisin del Cdigo Alimentario

FDA, Administracin para los alimentos y los medicamentos.

ISO 9000. ISO - 22000


TIPOS DE MUESTRAS ANALIZADAS

El anlisis qumico de alimentos es parte importante para:

Soporte de Programa de aseguramiento de calidad en el procesado de alimentos, ingredientes ,materia prima.

Durante procesamiento hasta producto final.

Formulacin y desarrollo de nuevos productos.

Evaluacin de nuevos procesos para fabricacin de alimentos.

Identificacin del origen de los problemas en productos inaceptables.

Naturaleza de la muestra y manera en que la informacin obtenida ser utilizada puede determinar el mtodo de anlisis especfico.


Validez del mtodo

Standard reference materials or check samples: Materiales de referencia certificados o muestras de comprobacin.

USA from the National Institute of Standards and Technology (NIST).

Instituto Nacional de las normas y tecnologa Canada from the Center for Land and Biological Resource Research.:

centro para la investigacin del campo y los RB Europe from the Institute for Reference Materials and

Measurements: Ist. Pa los materiales de referencia y las medids Belgium from the Community Bureau of Reference (BCR).: Oficina

comunitaria de referencia AACC International (American Association of Cereal Chemist):

ofrece muestras de comparacin) American Oil Chemist s Society (AOCS, sociedad americana de los

qumicos del aceite)


Mtodos oficiales

Normas Tcnicas Peruanas, NTP INDECOPI

AOAC International, Comenz en 1884 para satisfacer las necesidades de Mtodos analticos necesarios para organizaciones gubernamentales de reglamentacin e investigacin.

Association of Official Analytical Chemists (Asociacin de los qumicos Analticos oficiales)

Los mtodos oficiales de anlisis de la AOAC Internacional incluye mtodos adecuados para una amplia variedad de productos y otros materiales. Estos mtodos a menudo se especifican por la FDA con respecto a los requisitos legales para los productos alimenticios.


Tabla de Contenidos de Mtodos Oficiales de Anlisis de la AOAC Internacional (2007)


Tabla de Contenidos de Mtodos aprobados de la AACC Internacional (2010).

American association of Ceral chemist (Calidad panadera, pruebas fsicas de masa, productos de cereales, )


Tabla de Contenidos de 2009 de Mtodos Oficiales y mtodos recomendados de la Sociedad americana de Qumica del aceite.


Contenido del cap. 15 sobre mtodos fsicos y qumicos del libro mtodos estandarizados para anlisis de

productos lcteos.


Composicin de alimentos y mtodos de

anlisis


Clasificacin de los mtodos analticos

Los mtodos analticos se suelen clasificar en:

Clsicos (mtodos de qumica hmeda)

Instrumentales

Esta clasificacin es en gran medida una clasificacin histrica, los mtodos clsicos precedieron en un siglo o ms a los mtodos instrumentales


Mtodos clsicos

Separacin de los componentes de inters (analitos) de una muestra, mediante: Precipitacin Extraccin Destilacin

Anlisis Cualitativos

Los componentes ya separados se trataban con reactivos dando origen a productos que se podan identificar por su color, punto de ebullicin o de fusin, su solubilidad, su olor, su actividad ptica o su ndice de refraccin.

Anlisis Cuantitativos

La cantidad de analito se determinaba mediante medidas gravimtricas o volumtricas.


Mtodos instrumentales

A principios del siglo XX, se comenzaron a usar fenmenos distintos para resolver los problemas analticos Las propiedades fsicas

Conductividad El potencial del electrodo La absorcin o emisin de luz La relacin masa/carga y la Fluorescencia

A estos mtodos ms modernos para la separacin y determinacin de especies qumicas se les conoce, en conjunto como mtodos instrumentales de anlisis.


Propiedades qumicas y fsicas que se emplean en los mtodos instrumentales

interaccin del analito y la radiacin electromagntica

elctricas

diversas propiedades


Procedimientos instrumentales

Adems de los mtodos sealados, existe un grupo de procedimientos instrumentales que se utilizan para separar y resolver compuestos afines.

La mayora de ellos estn relacionados con la cromatografa y la electroforesis.


Instrumentos para el anlisis

Un instrumento para el anlisis qumico transforma la informacin relacionada con las propiedades fsicas o qumicas del analito en informacin que pueda ser manipulada e interpretada por el ser humano.

Se puede considerar como un dispositivo de comunicacin entre el sistema objeto de estudio y el cientfico.


Proceso Se proporciona un estmulo, generalmente en forma de energa

electromagntica, elctrica, mecnica o nuclear

El estmulo provoca una respuesta del sistema objeto de estudio, esta respuesta se rige por las leyes naturales de la Fsica y la Qumica

La informacin resultante radica en el fenmeno que surge de la interaccin del estmulo con el analito.


Instrumentos para el Anlisis Un instrumento para un anlisis qumico suele estar constituido como mximo por cuatro componentes fundamentales:

Generador de seales

Transductor de entrada o detector

Procesador de seales

Transductor de salida o dispositivo de lectura Gilbert Rodrguez P. 22

Componentes de los instrumentos


Dominio de los datos

En el proceso de medida colaboran una amplia variedad de dispositivos que transforman la informacin de una forma a otra.

Para nuestro estudio de cmo funcionan los instrumentos es importante entender la manera en la que se codifica la informacin, o se transforma de un sistema de informacin a otro.

Los diferentes modos de codificar la informacin en forma elctrica se denomina dominio de los datos.


Dominio de los datos


Dominios no elctricos

El proceso de medida empieza y termina en dominios no elctricos. Las propiedades fsicas y qumicas que son de inters concreto radican en estos dominios de los datos. Entre estas propiedades se encuentran:

La longitud de onda La densidad La composicin qumica La intensidad de la luz La presin Etc.

Es posible realizar una medida completa en dominios no elctricos?


Medicin en dominios no elctricos

La determinacin de la masa de un objeto usando una balanza mecnica de brazos iguales, conlleva a la comparacin de la masa del objeto con unos pesos patrones

La informacin que representa la masa del objeto en unidades patrn es codificada directamente por el investigador.


Las medidas en dominios no elctricos se asocian con los mtodos analticos clsicos.

Han surgido diversos instrumentos electrnicos los cuales recogen la informacin en dominios no elctricos, la procesa en dominios elctricos y finalmente la presentan otra vez en dominios no elctricos.

La informacin buscada empieza en las propiedades del analito y termina en un nmero, siendo ambos dominios no elctricos.

El resultado numrico final debe ser, de algn modo, proporcional a la propiedad fsica o qumica inherente al analito


Dominios elctricos Las distintas modalidades de codificar la informacin como

cantidades elctricas se pueden subdividir en dominios analgicos, dominios del tiempo y dominios digitales.

Observa que el dominio digital abarca tres dominios elctricos y uno no elctrico.

Cualquier proceso de medida puede representarse como una serie de conversiones entre distintos dominios.

La siguiente figura es un ejemplo de esta declaracin


A: Diagrama general del Instrumento B: Representacin esquemtica del flujo de informacin a travs de varios dominios de los datos en el instrumento C: Leyes que rigen las transformaciones de los dominios de los datos durante el proceso de medida.

Energa aplicada: energa electromagntica (LASER)

La radiacin interacciona con las molculas de quinina del agua tnica para producir una emisin fluorescente en una regin del espectro caracterstica de la quinina y cuya magnitud es proporcional a su concentracin.

La intensidad de la emisin fluorescente, que pertenece a un dominio no elctrico, se codifica a un dominio elctrico con un dispositivo denominado transductor de entrada (fotodetector)

La seal se convierte a corriente elctrica (dominio elctrico)

El voltmetro digital sirve para convertir los datos de dominios elctricos a no elctricos y se denomina transductor de salida


Dominios Analgicos

En los dominios analgicos la informacin se codifica como la magnitud de una cantidad elctrica (tensin, intensidad de corriente, carga o potencia).

Son cantidades continuas en amplitud y tiempo

Se pueden medir de manera continua, o en momentos especficos de tiempo.

Son susceptibles al ruido elctrico


Ejemplo de seales analgicas


Dominios del tiempo

En los dominios del tiempo, la informacin se almacena como las variaciones de la seal respecto al tiempo


Dominios del tiempo En los instrumentos que producen seales

peridicas, el nmero de ciclos de una seal por unidad de tiempo es la frecuencia, y el tiempo necesario para cada ciclo es su periodo.

Ejemplos:

Espectroscopia Raman

Espectrmetro de masas

Anlisis instrumental por activacin neutrnica


Dominios digitales En el dominio digital,

los datos se codifican en un esquema de dos niveles (sistema binario)

La caracterstica comn a todos estos dispositivos es que slo puede estar en una de las dos nicas posiciones posibles.


Datos digitales


Serie y paralelo

Los datos, dentro los instrumentos analticos y en las computadores, se transmiten mediante transmisiones de datos en paralelo (distancias cortas)

Para transmisiones a larga distancia entre los instrumentos u otras computadoras la comunicacin se realiza utilizando modems u otros sistemas de transmisin de datos en serie.


Detectores, transductores y sensores Estos trminos se usan frecuentemente como sinnimos, pero

tienen un significado con matices diferentes.

Detector

Dispositivo mecnico, elctrico o qumico que identifica, registra o indica un cambio en alguna de las variables de su entorno, tal como la presin, la temperatura, la carga elctrica, la radiacin electromagntica, la radiacin nuclear, las partculas o las molculas.

Un ejemplo es el detector de UV utilizado, a menudo, para indicar o registrar la presencia de los analitos eluidos en cromatografa de lquidos.


Detectores, transductores y sensores

Transductor Son los dispositivos que convierten la informacin en dominios no

elctricos a dominios elctricos y viceversa. Como ejemplo tenemos a la fotodiodos, fotomultiplicadores, elementos piezoelctricos, termistores y otros.

Sensor Dispositivo capaz de transformar magnitudes fsicas o qumicas, llamadas variables

de instrumentacin, en magnitudes elctricas. Las variables de instrumentacin dependen del tipo de sensor y pueden ser temperatura, intensidad luminosa, distancia, aceleracin, inclinacin, desplazamiento, presin, fuerza, torsin, humedad, pH, etc.

Una magnitud elctrica obtenida puede ser una resistencia elctrica, una capacidad elctrica (como en un sensor de humedad), una tensin elctrica (como en un termopar), una corriente elctrica (como un fototransistor), etc. Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor est siempre en contacto con la variable a medir o a controlar.


Otros elementos del instrumental Dispositivos de lectura

Es un transductor que convierte la informacin que procede de un dominio elctrico a otro que sea comprensible para el observador

Microprocesadores y computadoras en los instrumentos

La mayora de los instrumentos analticos en la actualidad disponen de uno o ms dispositivos electrnicos que se encargan de adquirir, procesar, almacenar y transmitir la informacin


Seleccin de un mtodo analtico

Definicin del problema

1. Qu exactitud se requiere?

2. De cuanta muestra se dispone?

3. En qu intervalo de concentracin est el analito?

4. Qu componentes de la muestra interfieren?

5. Cules son la propiedades fsicas y qumicas de la matriz de la muestra?

6. Cuntas muestra hay que realizar?


Parmetros

de calidad

Criterios

Cuantitativos


Tras caractersticas a tener en cuenta en la eleccin del mtodo

Velocidad

Facilidad y comodidad

Habilidad del operador

Costo y disponibilidad del equipo

Costo por muestra


Precisin La precisin de los datos analticos se define

como el grado de concordancia mutua entre los datos que se han obtenido de una misma forma.

Indica la medida del error aleatorio, o indeterminado de un anlisis.

Los parmetros de calidad de la precisin son:

La desviacin estndar absoluta

La desviacin estndar relativa

El coeficiente de variacin y

La varianza


Sensibilidad Es una medida de la capacidad de un instrumento

o mtodo, de diferenciar pequeas variaciones en la concentracin del analito.

Dos factores limitan la sensibilidad:

La pendiente de la curva de calibrado y

La reproducibilidad o precisin del sistema de medida.

Entre dos mtodos que tengan igual precisin, ser ms sensible aquel cuya curva de calibrado tenga mayor pendiente.


Qu grfica tiene mayor sensibilidad?

a b c

Concentracin Concentracin Concentracin

Se

al

Se

al

Se

al


Lmite de deteccin Es la mnima concentracin o la mnima masa de

analito que se puede detectar para un nivel de confianza dado

Intervalo lineal


Selectividad La selectividad de un

mtodo analtico indica el grado de ausencia de interferencia con otras especies que contienen la matriz de la muestra.

Por lo general, ningn mtodo analtico est totalmente libre de estas interferencias y, con frecuencia, hay que realizar diversas etapas para minimizar sus efectos.


Relacin seal/ruido

Ruido: variacin al azar en la seal

Seal: respuesta neta de una muestra para un mtodo dado.

(Nota: Un valor de S/N=2 es el mnimo necesario para detectar con fiabilidad una seal analtica de la muestra con respecto al ruido de fondo.


Errores La medida siempre debe estar guiada por los principios de exactitud y

precisin Se debe realizar, cualquier experimento o medida, de acuerdo con las directrices que marca la estadstica. En los anlisis cuantitativos, los errores que aparezcan en ellos son de gran importancia. No existen resultados cuantitativos vlidos, si no van acompaados de una estimacin de los errores inherentes a ellos


Tipos de errores

Errores Accidentales Perdida de parte de muestra, contaminacin, o avera de instrumento .Esto lleva a comenzar de nuevo Errores Sistemticos o Determinados Aquellos que pueden determinarse y probablemente evitarse o corregirse Errores aleatorios o indeterminados Errores fortuitos cuya magnitud y signo no pueden predecirse ni calcularse


Parmetros estadsticos


Sesgo

El sesgo mide el error sistemtico, o determinado de un mtodo analtico

Se puede considerar que la media de 20 a 30 anlisis replicados es una buena estimacin de la media de la poblacin de la concentracin de un analito en una muestra cuya concentracin verdadera es xt

En general, al desarrollar un mtodo analtico, todos los esfuerzos se dirigen hacia la identificacin de la causa del sesgo y a su eliminacin o correccin, una forma puede ser el calibrado del instrumento.


Mtodos pticos de Anlisis Instrumental

La interaccin de la radiacin electromagntica con la materia se

aplica a distintos mtodos de anlisis instrumental que reciben el nombre

de mtodos pticos


El Espectro Electromagntico


Propiedades de la radiacin Electromagntica

Dualidad ONDA-PARTCULA

VISION CLASICA: La RADIACIN ELECTROMAGNTICA puede

describirse como una ONDA con propiedades como longitud de onda, frecuencia, velocidad y amplitud

VISION CUANTICA: La RADIACIN ELECTROMAGNTICA puede describirse como paquetes discretos de energa o partculas, llamados FOTONES o CUANTOS

Ambas visiones no son contradictorias, sino complementarias. La visin clsica sirve para explicar fenmenos como reflexin, refraccin, interferencia y difraccin, mientras que no es til para explicar fenmenos como la absorcin y la emisin


Propiedades de la radiacin Electromagntica

La RADIACIN ELECTROMAGNTICA no requiere un medio de soporte para su transmisin, por lo que se transmite fcilmente en el vaco

LONGITUD DE ONDA es la distancia entre dos puntos mximos o mnimos sucesivos


Propiedades ondulatorias

La Frecuencia de una onda electromagntica, es el numero de oscilaciones que ocurren en 1 s. La unidad de frecuencia es el hertzio (Hz), que corresponde a un ciclo por segundo:

1 Hz = 1 s-1. La frecuencia de un haz de radiacin electromagntica no cambia a su paso por medios distintos.

La Amplitud de una onda electromagntica es una cantidad vectorial con la que se mide la fuerza del campo elctrico o magntico en un punto mximo de la onda

El periodo de una onda electromagntica es el tiempo en segundos necesario para que mximos o mnimos sucesivos crucen un punto en el espacio.


Espectro electromagntico


Modificacin del analito por interaccin con la Radiacin

Interaccin de la energa con la muestra

Fuente luminosa

Luz Incidente

Monocromador, Prisma o red de

difraccin Muestra en disolucin

Detector procesador

Luz Transmitida

Absorcin

Dispersin

Reflexin

Reflexin


Clasificacin bsica del los mtodos pticos

Mtodos espectrales Mtodos no espectrales

Moleculares Atmicos Turbidimetria Nefelometria

Refractometria Polarimetria

Absorcin UV-vis IR

Fluorescencia Fosforescencia

Absorcin atmica Emisin atmica

Rayos X (A,E)


Clasificacin bsica del los mtodos pticos en funcin al tipo de interaccin radiacin- materia

Absorcin de la Radiacin

Emisin de la Radiacin

Refraccin de la Radiacin

Rotacin de la Radiacin

Dispersin de la Radiacin

Espectrofotometra UV-vis Espectrofotometra IR Espectrofotometra RX

Emisin atmica Fotometria de llama

Fluorescencia

Refractometra

Polarimetra

Turbidimetra Nefelometra


Mtodos espectroscpicos generales basados en la radiacin electromagntica


COMPONENTES DE LOS INSTRUMENTOS ESPECTROSCPICOS

Elementos bsicos de la instrumentacin utilizada.

Fuentes

Selectores de longitud de onda: filtros de absorcin y de interferencia y monocromadores de prisma y red

Recipientes para las muestras

Detectores (fotnicos y trmicos)


Los instrumentos usados para estudiar la absorcin o la emisin de la radiacin electromagntica en funcin de la conocidos como ESPECTROFOTMETROS constan de 5 elementos bsicos :

Fuente estable de energa radiante.

Dispositivo que asle una determinada regin del espectro.

Recipiente transparente a la radiacin para contener la muestra.

Detector de radiacin que convierte a la energa radiante en una seal de medida.

Indicador de seal : sistema de procesamiento y lectura de la seal

Absorcin

Fluorescencia, fosforescencia y dispersin

Emisin y quimioluminiscencia


MATERIALES DE LOS

COMPONENTES OPTICOS

En la Figura se muestran que tipo de material se emplea en funcin de la (regin espectral) para cubetas , ventanas, lentes, prismas y selectores de .


FUENTES DE RADIACIN Y DETECTORES

En la Figura se resumen los diferentes

sistemas de deteccin de la

seal as como las fuentes usadas en

funcin de la (regin espectral).


FUENTES DE RADIACIN Su misin es la generacin de un haz de radiacin con suficiente potencia de salida

y estabilidad para que se detecte y se mida con facilidad. Pueden ser CONTINUAS , que emiten radiacin que varia su intensidad en un

amplio y DISCONTINUAS O DE LNEAS, que emiten un nmero limitado de lneas o bandas de radiacin, cada una de las cuales abarca un limitado .

FUENTES USADAS EN ESPECTROSCOPA FUENTE (nm) TIPO DE ESPECTROSCOPIA

CONTINUAS

Lmpara de Xenn 250-600 Fluorescencia molecular y Raman Lmpara de

Hidrogeno/Deuterio 160-380 Absorcin molecular (UV)

Lmpara de Wolframio 350-2200 Absorcin molecular (Visible/IR cercano) Lmpara de

Wolframio/Halgeno 240-2500 Absorcin molecular (UV/Visible/IR cercano)

Lmpara de Nicrom 750-20000 Absorcin molecular (IR) Lmpara de Nernst 400-20000 Absorcin molecular (IR)

Fuente Globar 1200-40000 Absorcin molecular (IR)

DE LINEAS

Lmpara de Ctodo hueco UV-Visible Absorcin y fluorescencia atmica Lmpara de descarga sin

electrodos UV-Visible Absorcin y fluorescencia atmica

Lmpara de vapor metlico

UV-Visible Absorcin atmica, Fluorescencia molecular

y Raman

Lmpara LASER UV-Visible-IR Absorcin molecular , Fluorescencia

molecular y Raman Gilbert Rodrguez P. 72

FUENTES DE RADIACIN

UV Visible/IR

Arco de Xenn

Lmp

ara de D

euterio

Lmp

ara de W

olfram

io

CO

NTIN

UA

S


SELECTORES DE LONGITUD DE ONDA

La mayora de los mtodos espectroscpicos necesitan una radiacin de un grupo limitado y continuo de estrechas denominado banda.

Para aislar una banda estrecha se utilizan dos tipos de selectores: FILTROS Y MONOCROMADORES

FILTROS Absorben la radiacin procedente de la fuente continua

excepto una banda. Se caracterizan por su de transmisin mxima y el ancho efectivo de banda, que es la anchura de la banda para que la absorbancia se reduzca a la mitad. Pueden ser de dos tipos: De Absorcin : Limitan la radiacin absorbiendo ciertas

regiones del espectro, y que producen anchos efectivos de banda entre 30 y 250 nm.

De Interferencia: Se basan en la interferencia ptica para producir bandas relativamente estrechas. Se construyen con un dielctrico transparente, CaF2 MgF2, que ocupa el espacio entre dos pelculas metlicas semitransparentes muy delgadas, generalmente de Ag. Todo ello colocado entre dos capas de vidrio transparente.


MONOCROMADORES Dispersan la radiacin separando espacialmente las distintas de la luz policromtica proporcionando bandas de anchura pequea. Varan de forma continua y en un amplio y al mismo tiempo aslan una pequea banda de la luz policromtica.

COMPONENTES:

1. Rendija de entrada

2. Lente colimadora o espejo cncavo que produce un haz paralelo de radiacin

3. Elemento que dispersa la radiacin en sus longitudes de onda individuales: prisma o red

4. Elemento de enfoque de salida

5. Rendija de salida


RECIPIENTES PARA LAS MUESTRAS Todos los mtodos espectroscpicos , excepto los atmicos emplean un recipiente que contenga a la muestra. Reciben el nombre de celda o cubeta y se fabrican de :

plstico o vidrio (para la regin Visible) slice fundido (cuarzo) (para la regin Visible y UV por debajo de 350 nm e IR hasta

3000 nm ) vidrio de silicato para medidas entre 375 y 2000 nm (V e IR) NaCl para la regin del IR

La longitud mas comn en la trayectoria de las cubetas para Visible y UV, suele ser de 1 cm, aunque las puede haber menores o mayores.

Hay cubetas acopladas a los sistemas de medidas continuas (FIA o HPLC), a travs de las cuales pasa el flujo de muestra.


RECIPIENTES PARA LAS MUESTRAS

Cubeta: disolucin de medida

Refrigerante: bao termosttico , Peltier cooler

Portacubetas


DETECTORES Dispositivo que convierte una propiedad fsica en una seal de medida , si esa seal es elctrica y puede amplificarse, manipularse y finalmente

convertirse en nmeros que representan la magnitud de la seal original, se trata de un transductor.

Un transductor ideal de radiacin electromagntica debe responder rpidamente a bajos niveles de energa radiante en un amplio .

TIPOS DE DETECTORES FOTNICOS : Se basan en la interaccin de la radiacin (fotones) con una superficie

reactiva que produce electrones (fotoemisin) o que eleva electrones a estados de E a los cuales pueden producir electricidad (fotoconduccin).

Su uso esta restringido a las regiones UV-Visible, ya que los fotones de estas no tienen suficiente E para producir fotoemisin en la regin del IR

DE CALOR O TERMICOS : Poseen una diminuta superficie ennegrecida que al absorber la radiacin

IR (E), y en consecuencia aumenta la temperatura, ese aumento se convierte en una seal elctrica que se amplifica y se mide


TIPOS DE DETECTORES FOTNICOS 1. Fototubos: emisin de electrones de una superficie slida fotosensible. 2. Tubos fotomultiplicadores: superficies fotoemisoras que emiten una cascada de

electrones provocada por electrones procedentes del rea fotosensible. 3. Fotodiodos de silicio: los fotones aumentan la conductancia. 4. Detectores de Fotoconductividad o diodos en fila : aumento de conductividad

debido a la produccin de electrones y huecos en un semiconductor. 5. Clulas fotovoltaicas o de capa-barrera: la energa radiante genera una corriente en

la interfase entre una capa semiconductora y un metal TERMICOS 1. Termopar o termopila: Una o varias parejas de metales diferentes entre los que se

desarrolla una diferencia de potencial, cuando sus temperaturas son distintas. 2. Bolmetro : un conductor (Pt o Ni) o semiconductor (xidos de Ni o Co), cuya R

cambia en funcin de la temperatura. 3. Celdas neumticas : Cmara cilndrica con gas Xenn con una membrana

transparente y ennegrecida que al absorber IR se calienta el gas. El otro extremo es una membrana que se desplaza por la presin del gas al aumentar la temperatura, la cual se determina a partir de su posicin.

4. Celdas piezoelctricas: Cristales de material piezoelctrico ( titanato de bario o sulfato de triglicina) situados entre dos electrodos (uno transparente al IR) se desarrolla un voltaje que pende de la temperatura, que se mide y se amplifica.


DETECTORES PARA ESPECTROSCOPA

TIPO (nm)

DE FOTONES

Fototubos 150-1000

Tubos fotomultiplicadores 150-1000

Fotodiodos de Silicio 350-1100

Fotoconductores 750-3000

Clulas fotovoltaicas 370-780

TERMICOS

Termopares 600-20000

Bolmetros 600-20000

Celdas neumticas 600-40000

Celdas piroelctricas 1000-20000


DETECTOR DE FILA O ARREGLO DE DIODOS

Se pueden fabricar chips de Si que contienen mas de mil fotodiodos (0,02mm cada uno)

Con uno o dos de estos detectores colocados en el plano focal (Figura) del monocromador pueden medirse de forma simultanea todas las longitudes de onda.

El chip contiene un condensador y un interruptor electrnico por cada diodo.

Los espectrofotmetros con estos detectores se denominan multicanales.


Mtodos elctricos

Clasificacin bsica:

Mtodos en la interfase

Mtodos en el seno de la disolucin

Potenciometa Electrogravimetra

Columbimetra Voltamperometria

Conductimetra


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