10.11: Resumen de capítulos y términos clave

Resumen del Capítulo

Los métodos espectrofotométricos de análisis cubiertos en este capítulo incluyen aquellos basados en la absorción, emisión o dispersión de radiación electromagnética. Cuando una molécula absorbe radiación UV/Vis sufre un cambio en su configuración electrónica de capa de valencia. Un cambio en la energía vibratoria resulta de la absorción de la radiación IR. Experimentalmente medimos la fracción de radiación transmitida, T, por la muestra. La instrumentación para medir la absorción requiere una fuente de radiación electromagnética, un medio para seleccionar una longitud de onda y un detector para medir la transmitancia. La ley de Beer relaciona la absorbancia tanto con la transmitancia como con la concentración de las especies absorbentes ($A = - \log T = \varepsilon b C$).

En absorción atómica medimos la absorción de radiación por átomos en fase gaseosa. Las muestras se atomizan usando energía térmica de una llama o un horno de grafito. Debido a que el ancho de la banda de absorción de un átomo es tan estrecho, no se utilizan las fuentes continuas comunes para la absorción molecular. En cambio, una lámpara de cátodo hueco proporciona la fuente de radiación de línea necesaria. La absorción atómica sufre una serie de interferencias espectrales y químicas. La absorción o dispersión de la radiación de la matriz de la muestra son importantes interferencias espectrales que se minimizan mediante la corrección de fondo. Las interferencias químicas incluyen la formación de formas no volátiles del analito y la ionización del analito. La primera interferencia se minimiza mediante el uso de un agente de liberación o un agente protector, y un supresor de ionización ayuda a minimizar la segunda interferencia.

Cuando una molécula absorbe radiación se mueve de un estado de menor energía a un estado de energía superior. Al regresar al estado de menor energía la molécula puede emitir radiación. Este proceso se llama fotoluminiscencia. Una forma de fotoluminiscencia es la fluorescencia en la que el analito emite un fotón sin sufrir un cambio en su estado de espín. En fosforescencia, la emisión ocurre con un cambio en el estado de espín del analito. Para concentraciones bajas de analito, tanto las intensidades de emisión fluorescente como fosforescente son una función lineal de la concentración del analito. Los átomos térmicamente excitados también emiten radiación, formando la base para la espectroscopia de emisión atómica. La excitación térmica se logra usando una llama o un plasma.

Las mediciones espectroscópicas también incluyen la dispersión de la luz por una forma particulada del analito. En turbidimetría, se mide la disminución en la transmisión de la radiación a través de la muestra y se relaciona con la concentración de ana- lita a través de una ecuación similar a la ley de Beer. En nefelometría medimos la intensidad de la radiación dispersa, la cual varía linealmente con la concentración del analito.

Términos Clave

absorbancia amplitud corrección de fondo cromóforo doble haz espectro electromagnético espectro de excitación sonda de fibra óptica fluorescencia frecuencia interferómetro supresor de ionización fuente de línea método de relación molar nefelometría fosforescencia fotoluminiscencia policromático relajación autoabsorción relación señal/ruido método de relación de pendiente espectrofotómetro transductor turbidimetría número de onda

espectro de absorbancia reflectancia total atenuada Ley de la cerveza fuente de continuum ancho de banda efectivo emisión conversión externa filtrar rendimiento cuántico fluorescente horno de grafito conversión interna Ventaja de Jacquinot método de variaciones continuas monocromática longitud de onda nominal rendimiento cuántico fosforescente fotón agente de protección agente liberador promedio de señal una sola viga búsqueda espectral espectroscopía transmitancia relajación vibracional

absortividad atomización quimioluminiscencia corriente oscura radiación electromagnética espectro de emisión Ventaja de Fellgett fotometro de filtro fluorímetro interferograma cruce entre sistemas vida absortividad molar monocromador ángulo de fase matriz de fotodiodos plasma desactivación sin radiación resolución procesador de señal singlete estado excitado espectrofluorómetro radiación parásita triplete estado excitado longitud de onda