Principios de análisis instrumental

132 Capítulo 6 Introducción a los métodos espectrométricos <« Cuando la muestra se estimula mediante la aplicación de una fuente de radiación electromagnética externa, son posibles varios procesos. Por ejemplo, la radiación se puede reflejar (sec– ción 6B.9), difundir (sección 6B.10) o absorber (sección 6C.5). Cuando se absorbe una parte de la radiación incidente, se favorece que algunas de las especies del analito pasen a un estado excitado, como se muestra en la figura 6.16. En la espectroscopia de absorción se mide la cantidad de luz absorbida en función de la longitud de onda. Esto proporciona información tanto cualitativa como cuan– titativa acerca de la muestra. En el caso de la espectroscopia de foto– luminiscencia (figura 6.17), la emisión de fotones se mide después de la absorción. Las formas más importantes de fotoluminiscencia para fines analíticos son la fluorescencia y la espectroscopia de fos– forescencia . Cuando la radiación se dispersa, la interacción entre la radia– ción entrante y la muestra puede ser elástica o inelástica. En el caso de la dispersión elástica, la longitud de onda de la radiación disper- sada es igual que la de la fuente de radiación. La intensidad de la radiación dispersada elásticamente se utiliza para realizar medicio– nes en la nefelometría y en la turbidimetría, y en la determinación de las dimensiones de partículas. La espectroscopia Raman, que se menciona brevemente en la sección 6B.10 y se trata con detalle en el capítulo 18, aprovecha la dispersión inelástica para producir un espectro vibracional de moléculas de muestra, como se ilustra en la figura 6.18. En este tipo de análisis espectroscópico, la intensidad de la radiación dispersada se registra en función del desplazamiento o corrimiento de la frecuencia de la radiación incidente. La intensidad de los picos Raman se relaciona con la concentración del analito. I'7G'1 Simulación: Aprenda más acerca de la _l..!.;;;;J __ interacción de la radiación con la materia en www.tinyurl.com/skoogpia7 * ·Este material se encuentra disponible en inglés. 2----.-- Radiación incidente Po a) transmitida p -E, = hv, = he/A , - - - K-+---E 1 = hv 1 = hc/A 1 b) e) FIGURA 6.16 Métodos de absorción. La radiación de la energía radiante incidente P 0 puede ser absorbida por el analito, lo que resulta en la transmisión de un haz de potencia radiante baja P. Para que haya absorción, la energía del haz incidente tiene que corresponder a una de las diferencias de energía que se muestran en b). El espectro de absorción resultante se muestra en e). incidente Po Luminiscencia PL a) Rad iación tran smitida p b) ~~----~----~--A A2 A¡ A2 I e) FIGURA 6.17 Métodos de fotoluminiscencia (fluorescencia y fosforescencia). Ambos son el resultado de la absorción de la radiación electromagnética y la dispersión posterior de la emi– sión energética de radiación a). En b), la absorción causa la excitación del analito para que pase del estado 1 al estado 2. Una vez excitado, el exceso de energía se pierde por emisión de un fotón (luminiscencia, representada con la línea continua) o mediante procesos no radiativos (líneas discontinuas). La emisión ocurre en todos los ángulos, y las longitudes de onda emi– tidas e) corresponden a las diferencias de energía entre niveles. La principal distinción entre fluorescencia y fosforescencia es la escala de tiempo de la emisión, es decir, la fluorescencia es instantánea y la fosforescencia se retrasa.