Principios de análisis instrumental

416 Capítulo 17 Aplicaciones de la espectrometría en el infrarrojo <« TABLA 17.4 Un ejemplo del análisis IR de contaminantes del aire. Monóxido de carbono 50.0 49.1 1.8 Metil etil cetona 100.0 98.3 1.7 Metanol 100.0 99.0 l. O Óxido de etileno 50.0 49.9 0.2 Cloroformo 100.0 99.5 0.5 Cortesía de Thermo Fisher Scientific, In c. la figura 16.13, para la determinación cuantitativa de diversas sus– tancias químicas presentes en la atmósfera, con el fin de asegurar el cumplimiento de las normas fijadas por la Occupational Safety and Health Administration, OSHA. De las más de 400 sustancias químicas para las cuales la OSHA ha establecido los límites máximos de tolerancia, más de la mitad posee características de absorción adecuadas para su análisis en el infrarrojo mediante fotómetros de filtros o espec– trofotómetros para el infrarrojo. Es evidente que con todos estos compuestos absorbentes es de esperar que haya superposición entre sus bandas pero, aun así, el método proporciona un grado bastante elevado de selectividad. Inconvenientes y limitaciones de los métodos de infrarrojo cuantitativos Hay varios inconvenientes en el análisis cuantitativo mediante espectrometría en el infrarrojo. Entre ellos figura el frecuente incumplimiento de la ley de Beer y la complejidad de los espec– tros. La riqueza de las características de los espectros aumenta la probabilidad de que se traslapen las bandas de absorción. Además, con los instrumentos dispersivos antiguos, las bandas angostas y el efecto de la radiación parásita hacen que las medi– ciones de la absorbancia dependan de forma determinante de la anchura de la rendija y de los parámetros de la longitud de onda. Por último, las celdas angostas que se requieren para muchos análisis son poco prácticas de utilizar y ocasionan importantes incertidumbres analíticas. Por estas razones, los errores analíticos en un análisis infrarrojo cuantitativo, incluso poniendo mucho cuidado y esfuerzo, pocas veces pueden reducirse a la escala de los que se producen con los métodos ultravioleta y visible. 17B ESPECTROMETRÍA DE REFLEXIÓN EN EL INFRARROJO MEDIO La espectroscopia de reflexión en el infrarrojo ha encontrado varias aplicaciones, sobre todo en el caso de muestras sólidas difí– ciles de manipular, como películas y fibras de polímeros, alimen– tos, cauchos, productos agrícolas y muchos otros. 11 Los espectros de reflexión en el infrarrojo medio, aunque no son idénticos a los correspondientes espectros de absorción, en general tienen apariencia similar y proporcionan la misma información que sus equivalentes de absorción. Los espectros de reflectancia se pue– den utilizar tanto para el análisis cualitativo como cuantitativo. La mayoría de los actuales fabricantes de instrumentos ofrece adaptadores que se instalan dentro de los compartimientos de las celdas de los instrumentos de absorción infrarroja y facilitan la obtención de espectros de reflexión. 178.1 Tipos de reflexión La reflexión de la radiación es de cuatro tipos: reflexión especu– lar, reflexión difusa, reflexión interna, y reflectancia atenuada total. Hay reflexión especular cuando el medio reflectante es una super- TABLA 17.5 Determinación IR de gases de acuerdo con la OSHA. Disulfuro de carbono 2 4.54 0.5 /3-cloropreno 10 11.4 4 Diborano 0.1 3.9 0.05 Etilenediamina 10 13.0 0.4 Cianuro de hidrógeno 4.7* 3.04 0.4 Metil mercaptano 0.5 3.38 0.4 Nitrobenceno 1 11.8 0.2 Piridina 5 14.2 0.2 Dióxido de azufre 2 8.6 0.5 Cloruro de vinilo 10.9 0.3 Cortesía de Thermo Fisher Scientific, lnc. 'Límites de exposición para una media ponderada de ocho horas de acuerdo con la OSHA del26 de abril de 2013. Véase http://ti nyurl.com/ksbnhbm. ' Para celdas de 20.25 m. *Límite de exposición a corto plazo: promedio ponderado de tiempo de 15 minutos que no se excederá en ningún momento durante el día de trabajo.