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Una espectrofotometría es una técnica experimental utilizada para medir la concentración de un soluto en una solución concreta, calculando la cantidad de luz absorbida por este. [1] X Fuente de investigación Esta técnica es sólida porque ciertos compuestos absorberán diferentes longitudes de onda lumínica con diferentes intensidades. Analizando la luz que pasa a través de la solución, se pueden identificar las sustancias concretas disueltas en esa solución y cuál es la concentración de dichas sustancias. Un espectrofotómetro es el aparato utilizado para analizar las soluciones en un laboratorio de investigación.
Pasos
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Enciende el espectrofotómetro. La mayoría de los espectrofotómetros necesitan calentarse antes de poder dar una lectura precisa. Enciende el aparato y déjalo en marcha durante al menos 15 minutos antes de utilizarlo para leer muestras.
- Aprovecha el tiempo de calentamiento para preparar las muestras.
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Limpia las cubetas o los tubos de ensayo. Si estás haciendo una práctica de laboratorio para la escuela, quizá estés usando tubos de ensayo desechables que no necesitan limpiarse. Si estás usando cubetas o tubos de ensayo reutilizables, asegúrate de que estén bien limpios antes de cada uso. Enjuaga cada cubeta cuidadosamente con agua desionizada.
- Manipula las cubetas con cuidado, ya que pueden ser bastante caras, en especial si están hechas de vidrio o cuarzo. Las cubetas de cuarzo están diseñadas para su uso en las espectrofotometría ultravioleta-visible.
- Cuando estés manipulando una cubeta, evita tocar los lados por los que pasará la luz (generalmente, los lados transparentes del recipiente). [2] X Fuente de investigación Si tocas estos lados por accidente, limpia la cubeta con un paño para tareas delicadas (los cuales están diseñados para no rayar el vidrio).
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Vierte la cantidad adecuada de la muestra en la cubeta. Algunas cubetas tienen un volumen máximo de 1 mL, mientas que los tubos de ensayo pueden llegar a tener 5 mL de volumen máximo. Mientras el láser que produce la luz esté atravesando el líquido y no una parte vacía del recipiente, conseguirás una lectura exacta.
- Si estás vertiendo las muestras con una pipeta, asegúrate de utilizar una nueva para cada muestra para evitar la contaminación cruzada. [3] X Fuente de investigación
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Prepara la solución de control. La solución de control contiene únicamente el solvente químico en el que el soluto a analizar está disuelto. Por ejemplo, si tenías sal disuelta en agua, la solución de control será solo agua. Si habías teñido el agua de rojo, la solución de control también deberá contener agua roja. La solución de control tiene que tener el mismo volumen que la solución a analizar y estar almacenada en el mismo tipo de recipiente.
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Limpia la parte exterior de la cubeta. Antes de colocar la cubeta en el espectrofotómetro, asegúrate de que esté lo más limpia posible para evitar que haya interferencias por partículas de polvo o suciedad. Usando un trapo libre de pelusas, elimina cualquier resto de gotitas de líquido o polvo que pueda haber en el exterior de la cubeta. [4] X Fuente de investigaciónAnuncio
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Elige y determina la longitud de onda de luz con la cual analizar la muestra. Utiliza una longitud de onda lumínica única (color monocromático) para que el experimento sea más efectivo. El color elegido debe ser uno que se sepa que absorbe uno de los productos químicos que se cree que hay en el soluto de la muestra. Configura la longitud de onda deseada de acuerdo con las especificaciones del espectrofotómetro.
- Si estás en el laboratorio de la escuela, lo más probable es que te digan qué longitud de onda configurar.
- Dado que la muestra reflejará toda la luz de su mismo color, la longitud de onda del experimento siempre debe ser de un color diferente al de la muestra.
- Los objetos se ven de determinados colores porque reflejan la luz de determinadas longitudes de onda y absorben todos los demás colores. El césped es verde porque la clorofila que contiene refleja la luz verde y absorbe todo lo demás.
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Calibra el aparato utilizando la solución de control. Coloca la solución de control en el compartimento de muestra y cierra la tapa. En un espectrofotómetro analógico, habrá una pantalla con una aguja que se mueve en función de la intensidad de la detección lumínica. Cuando la solución esté dentro, deberrás ver que la aguja se mueve hacia la derecha. Registra ese valor, por si lo necesitas más adelante. Con la solución de control aún en la máquina, regula la aguja al cero utilizando el botón de ajuste.
- Los espectrofotómetros digitales pueden calibrarse de la misma manera, solo que darán una lectura digital. Regula la solución de control a 0 utilizando los botones de ajuste.
- Cuando retires la solución, la calibración deberá mantenerse. Al medir el resto de las muestras, la absorbancia de la solución de control se restará automáticamente.
- Solo deberás usar una solución de control por sesión, de modo que cada muestra esté calibrada con la misma. Por ejemplo, si aplicas una solución de control al espectrofotómetro, solo analizas algunas muestras y vuelves a colocar una solución de control, las muestras remanentes serán inexactas. Tendrías que empezar de nuevo.
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Retira la solución de control y comprueba la calibración. Una vez retirada la solución, la aguja deberá permanecer en el cero o la lectura digital deberá seguir siendo cero. Vuelve a colocar la solución de control en el aparato y asegúrate de que no haya cambios en la aguja o en la lectura. Si el aparato está bien calibrado con la solución de control, todo debería quedarse en cero.
- Si la aguja o la lectura no indican cero, repite los pasos del proceso de calibración con la solución de control.
- Si sigues teniendo problemas, busca ayuda o lleva el aparato a revisar.
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Mide la absorbancia de tu muestra. Retira la solución de control y coloca la muestra del experimento en el aparato. Espera unos 10 segundos, hasta que la aguja se estabilice o hasta que los números digitales dejen de cambiar. Registra los valores del porcentaje de transmitancia o absorbancia.
- La absorbancia también se conoce como la densidad óptica.
- Cuanta más luz se transmite, menos luz absorbe la muestra. Como norma general, es conveniente registrar los valores de absorbancia, que suelen ser decimales (por ejemplo, 0,43).
- Si obtienes un resultado apartado (como 0,900 cuando las demás obtienen 0,400), diluye la muestra y vuelve a medir la absorbancia.
- Repite la lectura para cada muestra individual al menos tres veces y calcula la media de las lecturas. Así podrás conseguir una lectura más exacta.
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Repite la prueba con longitudes de onda lumínica sucesivas. La muestra puede tener múltiples compuestos desconocidos, cuya absorbancia variará según la longitud de onda. Para eliminar incertidumbres, repite las lecturas a intervalos de 25 nm por el espectro. Esto te permitirá detectar otros componentes químicos que se sospeche que también estén presentes.Anuncio
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Calcula la transmitancia y la absorbancia de la muestra. La transmitancia mide cuánta luz de la que ha pasado a través de la muestra ha llegado al espectrofotómetro. La absorbancia mide cuánta luz ha sido absorbida por uno de los productos químicos presentes en el soluto. Muchos espectrofotómetros modernos muestran tanto la transmitancia como la absorbancia, pero si has registrado la intensidad, puedes calcular esos valores. [5] X Fuente de investigación
- La transmitancia (T) se encuentra dividiendo la intensidad de la luz que ha pasado por la solución de muestra entre la que ha pasado por la solución de control. Se suele expresar como decimal o porcentaje. T = I/I 0 donde l es la intensidad de la muestra y l 0 es la intensidad de la solución de control.
- La absorbancia (A) se expresa como el negativo del logaritmo base 10 (exponente) del valor de transmitancia: A = -log 10 T. [6] X Fuente de investigación Para un valor T de 0,1, el valor de A es 1 (0,1 es 10 elevado a -1), indicando que se transmite el 10 % de la luz y se absorbe el 90 %. Para un valor de 0,01, el valor de A es 2 (0,01 es 10 elevado a -2); es decir, que se transmite el 1 % de la luz.
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Representa los valores de absorbancia frente a los de longitud de onda en una gráfica. El valor de absorbancia se presenta en el eje vertical y, frente a la longitud de onda lumínica dada para un experimento concreto en el eje horizontal x. Representar gráficamente los valores de absorbancia máximos para cada longitud de onda lumínica sometida a prueba muestra el espectro de absorbancia de la muestra e identifica los compuestos que integran la sustancia de muestra y sus proporciones.
- El espectro de absorbancia suele tener picos en determinadas longitudes de onda que pueden ayudar a identificar elementos concretos.
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Compara la representación del espectro de absorbancia con las conocidas para elementos específicos. Cada compuesto tiene un espectro único de absorbancia y siempre producirá un pico en la misma longitud de onda cada vez que se mida. Comparando la gráfica de elementos desconocidos con los compuestos conocidos, puedes identificar los solutos que hay en la solución.
- Puedes utilizar este método también para identificar posibles contaminantes en tu muestra. Si estás esperando un pico claro en una longitud de onda concreta y consigues dos picos en dos longitudes diferentes, sabrás que algo no está bien en la muestra.
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Cosas que necesitarás
- un espectrofotómetro
- una sustancia en solución para ser analizada
- un solvente adicional (para la solución de control)
- recipientes para las soluciones de muestra y de control (cubetas, tubos de ensayo, etc.)
Referencias
- ↑ http://www2.bren.ucsb.edu/~keller/courses/esm223/Spectrometer_analysis.pdf
- ↑ http://www2.bren.ucsb.edu/~keller/courses/esm223/Spectrometer_analysis.pdf
- ↑ http://www2.bren.ucsb.edu/~keller/courses/esm223/Spectrometer_analysis.pdf
- ↑ http://www2.bren.ucsb.edu/~keller/courses/esm223/Spectrometer_analysis.pdf
- ↑ http://www.chm.davidson.edu/vce/spectrophotometry/Spectrophotometry.html
- ↑ http://www.chm.davidson.edu/vce/spectrophotometry/Spectrophotometry.html
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