Principios de análisis instrumental

de respiración en la que los núcleos se mueven de manera simé– trica hacia dentro y hacia fuera respecto al centro del anillo. La posición de la banda disminuye en forma continua desde 1190 cm - l para el ciclopropano hasta 700 cm - l para el ciclooc– tano. Por tanto, la espectroscopia Raman constituye una excelente herramienta para estimar el tamaño del anillo en las parafinas cíclicas. La banda en el infrarrojo asociada con esta vibración es débil o inexistente. 18C.3 Aplicaciones biológicas de la espectroscopia Raman La espectroscopia Raman se aplica ampliamente en el estudio de sistemas biológicos. 9 Entre las ventajas de esta técnica están el tamaño pequeño de muestra que se requiere, la mínima interfe– rencia del agua, los detalles del espectro y la sensibilidad respecto a los factores conformacionales y del entorno. La espectroscopia Raman se ha convertido en una herra– mienta útil en la ciencia forense. 10 Los métodos Raman, a menudo implementados con instrumentos portátiles, se han utilizado en el análisis de fluidos corporales, residuos de armas de fuego y pruebas de evidencia. En aplicaciones forenses, la espectroscopia Raman generalmente se considera confirmatoria para los resulta– dos obtenidos por otros métodos instrumentales. 18C.4 Aplicaciones cuantitativas Los espectros Raman tienden a mostrar menos amontonamiento de bandas que los espectros infrarrojos. Como consecuencia, es menos probable el traslape de picos en las mezclas, y las medi– das cuantitativas son más sencillas. Además, los portamuestras en Raman no están sujetos al ataque de la humedad y las pequeñas cantidades de agua presentes en la muestra no interfieren. A pesar de estas ventajas, la espectroscopia Raman apenas ha sido explo– tada en el análisis cuantitativo. El uso creciente de la espectros– copia Raman se debe a la disponibilidad de instrumentos Raman rutinarios baratos. Sin embargo, existen algunos inconvenientes en el uso de la espectroscopia Raman para el análisis cuantitativo. Primero, hay efectos de la matriz que pueden ocurrir en las mediciones de Raman. La absorción de la señal Raman por concomitantes en la muestra a veces puede conducir a errores. El método de adicio– nes estándar se usa a menudo para compensar los efectos de la matriz. También puede haber efectos de la falta de homogenei– dad de la muestra. Otro inconveniente ocurre debido a la ines– tabilidad del instrumento. Las fluctuaciones en la intensidad del láser entre muestras y estándares o muestras y muestras con ana– lito agregado pueden influir en los resultados. También pueden 9 Véase ). R. Ferraro, K. Nakamoto y C. W. Brown, lntroductory Raman Spectroscopy, 2a. ed., San Diego: Academic Press, 2003, cap. 6; Infrared and Raman Spectroscopy of Biological Materials, H. U. Gremlich y B. Yan, eds., New York: Maree! Dekker, 2001; Biological Applicatio115 ofRaman Spectroscopy, T. G. Spiro, ed., vols. 1-3, New York: Wiley, 1987-1988. 10 Para una revisión de las aplicaciones de la espectroscopia Raman en las ciencias forenses, véase K. C. Doty et al., f. Ramarz Spectrosc., 2016,47, p. 39, DOI: 10.1002/ jrs.4826; véase también Infrared and Raman Spectroscopy in Forensic Science, j. M. Chalmers, H. G. M. Edwards y M. D. Hairgreaves, eds., Chichester, UK: Wiley, 2012. }}) 180 Otros tipos de espectroscopia raman 439 ocurrir cambios en la posición de las bandas de Raman debido a cambios en la temperatura o las condiciones del instrumento. Además, el posicionamiento de la muestra en el rayo láser puede cambiar los resultados de medición. Los resultados cuantitativos obtenidos con los instrumentos Raman de transformada de Fou– rier a menudo son superiores a aquellos con sistemas dispersivos debido a la mayor estabilidad de los sistemas Raman de transfor– mada de Fourier y la mayor apertura del espectrómetro. Como los haces láser se pueden enfocar con mucha preci– sión, es posible efectuar análisis cuantitativos de muestras muy pequeíi.as . La microsonda Raman se usa en la determinación de analitos en células bacterianas aisladas, componentes en partícu– las individuales de humo y cenizas en suspensión, y especies en incrustaciones microscópicas en minerales. Las superficies han sido examinadas al sintonizar el instrumento en un modo de vibración dado. Esto resulta en una imagen de las regiones sobre una superficie en las que está presente un enlace particular o un grupo funcional. La microsonda Raman desempeíi.ó un papel decisivo en la autentificación de unos documentos presumiblemente antiguos como el mapa de Vinland (véase el "Análisis instrumental en acción" que está al final de la sección 3) . En el caso del mapa, la microscopía Raman demostró de manera concluyente la presen– cia de Ti0 2 en la tinta. 18D OTROS TIPOS DE ESPECTROSCOPIA RAMAN Con el desarrollo de los rayos láser sintonizables a principios de los aíi.os setenta surgieron varios métodos nuevos de espectrosco– pia Raman. A continuación, se tratan brevemente las aplicaciones de algunas de estas técnicas. 180.1 Espectroscopia Raman de resonancia La dispersión Raman de resonancia hace referencia a un fenómeno en el cual las intensidades de las líneas Raman son realizadas en gran manera al excitarlas con longitudes de onda que se aproxi– man mucho a la banda de absorción electrónica de un analito. 11 En estas circunstancias, las magnitudes de las líneas Raman asociadas con las vibraciones más simétricas aumentan en un factor de 10 2 a 10 6 • Por consiguiente, se han podido obtener espectros Raman de resonancia con concentraciones bajas de analito como 10- 8 M. Estos niveles de sensibilidad contrastan con los estudios Raman normales, los cuales se limitan de ordinario a concentraciones mayores que 0.1 %. Además, puesto que el aumento de la resonan– cia se limita a las bandas Raman asociadas con el cromóforo, por lo regular, los espectros Raman de resonancia son muy selectivos. La figura 18.11 a ilustra los cambios de energía causantes de la dispersión Raman de resonancia. Esta figura difiere del diagrama de energía correspondiente a la dispersión Raman normal (figura 18.3) en que el electrón es impulsado a un estado electrónico exci– tado seguido por una relajación inmediata al nivel vibracional del "Para una breve revisión, véase T. G. Spiro y R. S. Czernuszewicz en Physical Methods in Bioinorgmúc Chemistry, L. Que, ed., Sausalito, CA: University Science Books, 2000; S. A. Asher, Anal. Chem., 1993, 65, p. 59A, DOI: 10.1021/acOOOSOaOOl.