Principios de análisis instrumental

L os instrumentos que se utilizan en las regio– nes ultravioleta (UV), visible e infrarroja (IR) tienen características en común, por lo que con frecuencia se les llama instrumentos ópticos, aun cuando el ojo humano es insensible a las lon– gitudes de onda del ultravioleta y del infrarrojo. En este capítulo se tratan las funciones, condi – ciones y rendimiento de los componentes de ins– trumentos que se emplean en la espectroscopia óptica de tres tipos de radiación. Los instrumen– tos usados en estudios espectroscópicos en regio– nes más energéticas que la ultravioleta y menos energéticas que la infrarroja se distinguen de los instrumentos ópticos, que se estudian en los capí– tulos 12 y 19. 146 rn En todo el ca pítulo, este logotipo indica - la oportunidad de aprendizaje en línea en www.tinyurl.com/skoogpia7 *; le enlaza con clases interactivas, simulaciones y ejercicios.* *Este material se encuentra disponible en inglés. 7A DISENOS GENERALES DE INSTRUMENTOS ÓPTICOS Los métodos espectroscópicos ópticos se basan, por lo general, en seis fe nómenos: 1) absorción, 2) fluorescencia, 3) fosforescencia, 4) dispersión , 5) emisión y 6) quimioluminiscencia. Si bien los instrumentos que los miden difieren un poco en su configuración, sus componentes básicos y sus propiedades son muy similares en su mayoría, sin que influya si se aplican a regiones ultravioleta (UV), visible o infrarroja (IR) del espectro. 1 Los instrumentos espectroscópicos típico s se integran por cinco componentes: 1) una fuente estable de energía radiante; 2) un recipiente transparente en donde se coloca la muestra; 3) un dispositivo que aísla una región restringida del espectro para efec– tuar las mediciones; 2 4) un detector de radiación que convierte la energía radiante en una señal eléctrica útil y 5) una unidad que procesa y lee la señal de salida, la cual muestra la señal transdu– cida en un dispositivo digital, una pantalla de computadora u otro dispositivo de registro. En la fig ura 7.1 se ilustran los tres modos en que se configuran estos componentes para ejec utar las seis mediciones espectroscópicas mencionadas. En la figura también se muestra que los componentes 1, 4 y 5 están acomodados de la misma manera en cada tipo de medición. Las primeras dos configuraciones instrumentales para medir absorción, fl uorescencia y fosforescencia requieren una fuente externa de energía radiante. En la absorc ión, el haz de la fuente pasa por el selector de longitud de onda y luego atraviesa la mues– tra, pero en algunos instrumentos las posiciones del selector y la 'Si desea más información sobre componentes de instrumentos ópticos refiérase a ). Lindan, G. Tranter, ). Holmes, eds., E>tcyclopedia ofSpectroscopy and Spectrometry, vals. 1-3, San Diego: Academic Press, 2000; ). W. Robinson, ed., Practica/ Hand– book ofSpectroscopy, Boca Raton, FL: CRC Press, 1991 ; E. ). Meehan, in Treatise on Analytical Chemistry, P.). Elving, E.). Meehan, y l. M. Kolthoff, eds., part. 1, vol. 7, cap. 3, New York: Wiley, 1981; ). D. Ingle )r. y S. R. Crouch, Spectro-chemica/ Analy– sis, caps. 3 y 4, Upper Saddle River, N): Prentice Hall, 1988. 2 Los instrumentos para la transformada de Fourier, que se tratan en la sección 71.3, no requieren dispositivo de selección de longitud de onda, sino un modula– dor de frecuencia con datos espectrales que pueden interpretarse con una técnica matemática llamada transformada de Fourier.