2.1: Espectrofotometría Básica

OBJETIVO

Al finalizar este ejercicio, la discusión apropiada y las lecturas relacionadas, el alumno podrá:

1. Localice el interruptor de encendido, el ajuste cero (cuando corresponda), el ajuste fino, el ajuste grueso, la cámara de muestra, el ajuste de la longitud de onda y el dispositivo de lectura en un espectrofotómetro.
2. Verifique un espectrofotómetro para una calibración adecuada de la longitud de onda y ajuste si es necesario
3. Ajustar correctamente (establecer) la longitud de onda, cero (corriente oscura) y 100% de transmitancia (absorbancia cero) de un espectrofotómetro.
4. Mida la absorbancia de varias soluciones.
5. Calcular el valor de una solución desconocida usando su absorbancia y la de un estándar conocido.

glosario

• Blanco: la solución colocada en el compartimiento de muestra de un espectrofotómetro al ajustar la transmitancia al 100%
• T: Las absorbancias de todas las demás soluciones de prueba se miden luego contra la pieza en blanco. A menudo se usa la palabra como verbo, “para poner en blanco un espectrofotómetro”.
• Ajuste de corriente oscura: ajusta la corriente a través del detector a “cero” cuando no hay luz presente.
• Ajustes finos y gruesos: similar a los “ajustes cero” en ciertos instrumentos, permite un control más fino de los ajustes de transmitancia del 100%.
• Ajuste de longitud de onda: dispositivo que ajusta el ángulo de rejilla, prisma o espejo para lograr un ajuste de longitud de onda nominal deseado.
• Ajuste cero: establece la lectura de corriente del instrumento a 100% de transmitancia (absorbancia cero) cuando una muestra en blanco está presente en el compartimiento de la muestra.

MATERIALES:

• Espectrofotómetro (es) Filtro de didimio
• Soluciones de prueba Cubetas
• Soluciones para la verificación de longitud

PROCEDIMIENTO:

Componentes del espectrofotómetro

1. Localice el interruptor de encendido en el espectrofotómetro y encienda el instrumento.
2. Mientras el instrumento se calienta (mínimo de 10 minutos), localice lo siguiente: ajuste fino, ajuste grueso, ajuste cero (corriente oscura), cámara de muestra, ajuste de longitud de onda y dispositivo de lectura.
3. Mueve los controles finos, gruesos, cero y de longitud de onda para familiarizarte con su funcionamiento.

Calibración de Longitud

Existen varios métodos que se pueden utilizar para verificar el ajuste adecuado de la longitud de onda. Su instructor demostrará el uso de un Filtro de Vidrio de Didimio y un Calibrador de Color. Las instrucciones específicas variarán dependiendo de los materiales que se utilicen. Siguiendo las instrucciones dadas por su instructor, verifique la calibración de la longitud de onda de su espectrofotómetro y ajústelo si es necesario.

Ajuste

Antes de usar un espectrofotómetro, hay varios ajustes simples que se deben hacer. Estos son:

1. Ajuste el ajustador de longitud de onda a la longitud de onda
2. Ajuste el cero (corriente oscura) si el instrumento está equipado de esta manera.
3. Ajuste para 100% de transmitancia (absorbancia cero) usando una solución en blanco (agua destilada u otro material según las instrucciones)
4. Vuelva a verificar el cero y el 100% T, ajustar si es necesario.

Estos ajustes deben hacerse antes de cada uso de un espectrofotómetro. El paso #3 debe realizarse siempre siguiendo cualquier ajuste o cambio en la longitud de onda.

Lecturas Desconocidas

Su instructor demostrará el uso adecuado de una cubetas en un espectrofotómetro. Usando esta información y los pasos 1 a 4 desde arriba, medir la absorbancia de las soluciones estándar y desconocidas proporcionadas a una longitud de onda de 540 nm. Use agua destilada como su solución en blanco. Registre sus resultados en la ficha técnica de este ejercicio.

Determinar la concentración

Existen tres métodos comúnmente utilizados para determinar la concentración. Son el cálculo de instrumentos, el cálculo manual y el uso de una curva estándar. El cálculo de instrumentos y las curvas estándar no se tratarán en este ejercicio.

Cálculo manual

Para calcular manualmente una concentración desconocida, se compara la absorbancia de lo desconocido con la absorbancia de un patrón utilizando la siguiente fórmula.

A = Absorbancia, [] = concentración

\[\frac{A_{unknown}}{A_{standard}} \times [standard] = [unknown]\]

Calcular los valores para las soluciones 1 y 2 utilizando la lectura obtenida anteriormente. El valor de la norma es de 200 g/L. Registre sus resultados en la ficha técnica de este ejercicio.

EJERCICIO OPCIONAL:

Efecto de ajustes incorrectos del instrumento

1. Configuración incorrecta de la corriente oscura
   1. Ajuste el cero (corriente oscura) para que el ajuste del instrumento no esté en infinito, sino en la lectura de absorbancia 2.0 a 540 nm.
   2. Ahora mida la absorbancia de las soluciones estándar y desconocidas proporcionadas. Registrar los resultados en la hoja de datos.
   3. Calcular la concentración de lo desconocido.
2. Configuración de espacio en blanco incorrecta
   1. Ajuste la corriente oscura de nuevo a su configuración adecuada.
   2. Colocar la solución en blanco en el instrumento y ajustar el 100% T (absorbancia cero) para leer 90% T.
   3. Repita los pasos A2 y A3 anteriores.
3. Comparación de diferentes espectrofotómetros.
   1. Siga el Procedimiento anterior.
   2. Calcular la concentración de incógnitas.
   3. Registrar los resultados en la hoja de datos.

Ficha Técnica, Ejercicio #1

NOMBRE:____________ FECHA: ____________

Absorbancia y Concentración de Soluciones
Material	Absorbancia	Concentración
Estándar	_________	200 g/L
Desconocido #	_________	_________
Desconocido #	_________	_________
EJERCICIOS OP	Absorbancia	Concentración
Estándar	_________	200 g/L
Desconocido #	_________	_________
Desconocido #	_________	_________
B	Absorbancia	Concentración
Estándar	_________	200 g/L
Desconocido #	_________	_________
Desconocido #	_________	_________
C	Absorbancia	Concentración
Estándar	_________	200 g/L
Desconocido #	_________	_________
Desconocido #	_________	_________

PREGUNTAS DE DISCUSIÓN:

1. ¿Cuál es la ventaja de utilizar un método de cálculo para determinar un valor desconocido?
2. ¿Por qué se debe ajustar el 100% T después de que se haya cambiado la longitud de onda?
3. ¿Por qué el ajuste de cero no cambiará significativamente a medida que se cambia la longitud de onda?

PREGUNTAS OPTATIVAS:

4. ¿Cómo afecta una configuración incorrecta de cero (corriente oscura) a la concentración desconocida calculada?
5. ¿Cómo afecta un ajuste incorrecto de la absorbancia cero a la concentración desconocida calculada?
6. ¿Dos espectrofotómetros diferentes dan los mismos valores para incógnitas después de una calibración adecuada?