Principios de análisis instrumental

336 Capítulo 14 Aplicaciones de la espectrometría por absorción molecular en las regiones ultravioleta-visible «< 250 300 Longitud de onda, nm FIGURA 14.11 Espectros de absorción de albúmina bovina: a) espec– tro ordinario, b) espectro de la primera derivada, e) espectro de la segu nda derivada. (Reimpresa co n permiso de J. E. Cahill y F. G. Padera, Amer. Lab., 1980, 12(4), p. 109. Copyright 1980 de Interna– tional Scientifi c Communications, Inc.) La espectrofotometría de longitud de onda dual también es útil para el análisis de un analito en presencia de una interferencia espectral. En estos casos, el instrumento trabaja en la modalidad de no barrido, y mide las absorbancias a dos longitudes de onda en las cuales la interferencia tiene absortividades molares idénti– cas. En cambio, el analito debe absorber radiación con más inten– sidad en una de estas longitudes de onda que en la otra. Entonces, la diferencia de absorbancia es directamente proporcional a la concentración de analito. 14E TITULACIONES FOTOMÉTRICAS YESPECTROFOTOMÉTRICAS Las mediciones fotométricas o espectrofotométricas son útiles para localiza r el punto de equivalencia de una titulación, siem– pre que el analito, el reactivo o el producto de la titulación absor– ban radiación. 18 Otra posibilidad es que un indicador absorbente proporcione el cambio de absorbancia necesario para localizar el punto de equivalencia. 14E.1 Curvas de titulación Una curva de titulación o valoración fotométrica es una repre– sentación gráfica de la absorbancia, corregida por los cambios de volumen, en fun ción del volumen del titulante. En muchas titu- 18 Para más información respecto a esta técnica, véase J. B. Headridge, Photometric Titrations, New York: Pergamon, 1961; M. A. Leonard, en Comprehensive Analytical Chemistry, G. Svehla, ed., vol. 8, cap. 3, New York: Elsevier, 1977. ladones, la curva consta de dos regiones lineales con diferentes pendientes: una tiene lugar al principio de la titulación y la otra se localiza más allá de la zona del punto de equivalencia. El punto final es la intersección de las porciones lineales extrapoladas de la curva. También pueden determinarse de manera automática los puntos finales mediante titulación hasta una absorbancia fija o al calcular la derivada para convertir la curva del segmento lineal en una curva en forma de sigmoide. En la figura 14.12 se ilustran algunas curvas características de titulación fotométrica. La fig ura 14.12a es la curva de titula– ción de una especie no absorbente con un titulante absorbente que reacciona con el analito para formar un producto no absor– bente. Un ejemplo, es la titulación del ion tiosulfato con el ion tri– yoduro. La curva de titulación de la formación de un producto absorbente a partir de reactivos no absorbentes se muestra en la figura 14.12b. Un ejemplo es la titulación del ion yoduro con una solución patrón de ion yodato para formar triyoduro. Las figuras restantes ilustran las curvas obtenidas con diversas combinacio– nes de analitos, titulantes y productos absorbentes. Con el fin de obtener curvas de titulación con partes lineales que se puedan extrapolar, los sistemas absorbentes deben apegarse a la ley de Beer. Además, las absorbancias deben corregirse por los cambios de volumen, multiplicando la absorbancia observada por (V+ v)!V, donde V es el volumen original de la disolución y v es el volumen de titulante añadido. En muchos métodos se usan sólo los cambios en la absorbancia para localizar los puntos fina – les mediante varias técnicas. Con esto, no es necesario el cumpli– miento riguroso de la ley de Beer. 14E.2 Instrumentación Por lo regular, las titulaciones fotométricas se llevan a cabo con un espectrofotómetro o un fotómetro modificado de tal modo que el recipiente de titulación esté estacionario en la trayectoria de la luz. Una opción, es utilizar una celda tipo sonda. Después de estable– cer los parámetros del instrumento a una longitud de onda conve– niente, o al insertarse un filtro aceptable, se efectúa de la manera usual el ajuste de 0% T. Se deja pasar la radiación a través de la solución que contiene el analito hacia el transductor y el instru– mento se ajusta a una lectura de absorbancia adecuada variando ·~ . a) EA = E p = 0 b) Ep >o e) EA> 0 7 EA = ET = 0 \:1, / - ~ 'Y f) L - EA = 0 Volumen de titulante FIGURA 14.12 Curvas de titulación fotométrica características. Las absortividades molares del analito, el producto y el titulante se indican co mo sA, ep, sr, respectivamente.