Principios de análisis instrumental

168 Capítulo 7 Componentes de los instrumentos ópticos «< un instrumento diseñado para abarcar un intervalo de 200 a 800 nm usa órdenes de difracción de 28 a 118 (90 órdenes sucesivos) . Como estos órdenes se traslapan inevitablemente, resulta esencial el empleo de un sistema de dispersión transversal, como el de la figura 7.21a, con una red de escalera. Aquí, la radiación disper– sada desde la red atraviesa un prisma (en algunos sistemas se usa una segunda red) cuyo eje está a 90° respecto a la red. El efecto de este acomodo es producir un espectro bidimensional, como se muestra en el esquema de la figura 7.21b. En esta figura, las ubi– caciones de 8 de los 70 órdenes se indican mediante líneas cortas verticales. Para cualquier orden dado, la dispersión de la longitud de onda es casi lineal, pero, como puede observarse, la dispersión es relativamente pequeña en los órdenes inferiores o longitudes de onda superiores. Un espectro bidimensional real proveniente de un monocromador en empalizada consiste en una serie compli– cada de líneas cortas verticales que quedan a lo largo de 50 a 100 ejes horizontales, y cada uno de los ejes corresponde a un orden de difracción. Para cambiar la longitud de onda con un monocro– mador en empalizada se requiere modificar el ángulo tanto de la rejilla como del prisma. Varios fabricantes de instrumentos ofrecen espectrómetros tipo escalera para la determinación simultánea de una gran can– tidad de elementos mediante espectroscopia de emisión atómica. Los diseños ópticos de dos de estos instrumentos se muestran en las figuras 10.7, 10.9 y 10.11. Rendijas del monocromador En un monocromador, las aberturas o rendijas desempeñan un papel esencial en la determinación de sus características y en la calidad de su funcionamiento. Las mordazas de la rendija están formadas por dos piezas de metal cuidadosamente maquinadas que dan lugar a dos bordes afilados. Se debe supervisar que los bordes de la rendija queden exactamente paralelos entre sí y en el mismo plano. En algunos monocromadores, las aberturas de las dos rendijas están fijas, pero lo más común es que la separación entre ellas se pueda ajustar mecánica o electrónicamente. La rendija de entrada (véase la figura 7.16) de un mono– cromador funciona como una fuente de radiación; su imagen se enfoca en última instancia en el plano focal que contiene la rendija de salida. Si la fuente de radiación consta de algunas longitudes Prisma a 30' a) A3 A2 A¡ 11 8 1- 260 240 220 108 1- 1 1 1 ¿ = 300 280 260 E - 1 1 1 "' e 98 1- ·-"' .... ·- a. u 340 320 300 280 - u ., "' 1 1 "O.t: 88 1- 1 1 e :.0 ~ Q) 400 380 360 340 320 ~'O 78 1- 1 1 1 1 1 ., e: a. ., "' 'O 500 480 460 440 420 o o 68 i+ 1 1 1 1 1 620 600 580 560 540 520 500 58 i- 1 1 1 1 1 1 1 800 780 760 740 720 700 680 660 640 48 1- 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ----~Longitud de onda, nm!!_____ Dispersión de la rejilla b) FIGURA 7.21 Monocromador en empalizada: a) acomodo de los elementos dispersores y b) vista esquemática con el extremo de frente de la radiación dispersada desde el punto de vista del transductor.