Principios de análisis instrumental

))) 138 ley de beer 299 TABLA 13.1 Términos y símbolos importantes que se utilizan en las mediciones de absorción -- ' • • '- - ~ -~ ~ • - > ' - Término y símbolo* - Definición · · Ñombre alternativo y símbolo - - - - - - - - - - - - - ~ > Potencia radiante incidente, P 0 Potencia radiante transmitida, P Absorbancia, A Potencia radiante en watts incidente en la muestra Intensidad de incidencia, 1 0 Potencia radiante transmitida por la muestra Intensidad transmitida, I log(P 0 /P) Densidad óptica, D; extinción, E Transmitancia, T P/P 0 Transmisión, T Longitud de trayectoria de la muestra, b Concentración del absorbente, e Absortividad; a Longitud en la que ocurre la atenuación l, d Concentración en unidades especificadas A!(bc) Coeficiente de extinción, k Absortividad molar, *e A!(bc) Coeficiente de extinción molar 'Terminología recomendada por la American Chemical Society (Anal. Chem., 1990,62, p. 91). te podría expresarse en gramos por litro o en otras unidades de concentración especificadas; b se podría expresar en centímetros o en otras unidades de longitud. *e se expresa en moles por litro; b se expresa en centímetros. Pérdidas por reflexión en las interfaces~ Haz incidente, P 0 Pérdidas por dispersión en la so lución 1----~Haz emergente, P ~Pérdidas por refl exión '-'======~ en las interfaces FIGURA 13.1 Pérdidas por reflexión y dispersión con una solución que está en un recipiente típico de vidrio. Las pérdidas por reflexión se presentan en todos los límites que separan los diversos mate– riales. En este ejemplo, la luz atraviesa las superficies de contacto aire-vidrio, vidrio-solución, solución-vidrio y vidrio-aire. Los términos P 0 y P, según se utilizan en el resto del libro, se refieren a la potencia de la radiación después de pasar a través de celdas o cubetas que contienen al disolvente y a las soluciones del analito, respectivamente. 13B LEY DE BEER La ecuación 13.1 representa la ley de Beer. El razonamiento de esta relación es el siguiente. 2 Considere el bloque de material absorbente (sólido, líquido o gas) que se muestra en la figura 13.2. Un haz de radiación monocromático paralelo de potencia P 0 choca de forma perpendicular contra la superficie del bloque. Después de atravesar una longitud b de material; que contiene 2 El análisis que sigue se basa en el trabajo de F. C. Strong, Anal. Chem., 1952, 24, p. 338, DO!: 10.1021/ac60062a020. p FIGURA 13.2 La radiación de la potencia radiante inicial P 0 es atenuada y se transforma en energía transmitida P mediante una so lución que contiene e moles por litro de solución absorbente con una longitud de trayectoria de b centímetros. n átomos, iones o moléculas absorbentes, su potencia dismi– nuye hasta un valor P como resultado de la absorción. Considere ahora una sección transversal del bloque con área S y espesor infinitesimal dx. Esta sección contiene dn partículas absorbentes; es posible imaginar, asociada con cada partícula, una superficie en la cual tendrá lugar la captura del fotón . Es decir, si un fotón alcanza por casualidad una de estas áreas, de inmediato tendrá lugar la absorción. El área total proyectada de estas superficies de captura dentro de la sección se designa como dS; la relación entre el área de captura y el área total es entonces dS/S. En un promedio estadístico, esta relación representa la probabilidad de capturar fotones dentro de la sección. La potencia del haz que entra en la sección, Px, es proporcio– nal al número de fotones por unidad de área, y dPx representa la potencia absorbida en la sección. La fracción absorbida es enton– ces -dP)Px, y esta relación también es igual a la probabilidad media de captura. El signo menos indica que la energía radiante P disminuye al atravesar la región absorbente. Por consiguiente, dS S (13.4)