Qué es Espectrofotometría?

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Dayra Elizabeth Hernández Bautista
¿Qué es Espectrofotometría?
Es la medición de la cantidad de energía radiante que absorbe o transmite un sistema químico en función de la longitud de onda; es el método de análisis óptico más usado en las investigaciones químicas y bioquímicas. El espectrofotómetro es un instrumento que permite comparar la radiación absorbida o transmitida por una solución que contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia. 
Principio. 
En la espectrofotometría se aprovecha la absorción de radiación electromagnética en la zona del ultravioleta y visible del espectro. La muestra absorbe parte de la radiación incidente en este espectro y promueve la transición del analito hacia un estado excitado, transmitiendo un haz de menor energía radiante. En esta técnica se mide la cantidad de luz absorbida como función de la longitud de onda utilizada. La absorción de las radiaciones ultravioletas, visibles e infrarrojas depende de la estructura de las moléculas, y es característica de cada sustancia química.
Todas las sustancias pueden absorber energía radiante, aun el vidrio que parece ser completamente transparente absorbe radiación de longitudes de ondas que no pertenecen al espectro visible; el agua absorbe fuertemente en la región del infrarrojo. La absorción de las radiaciones ultravioletas, visibles e infrarrojas depende de la estructura de las moléculas, y es característica para cada sustancia química. Cuando la luz atraviesa una sustancia, parte de la energía es absorbida; la energía radiante no puede producir ningún efecto sin ser absorbida. El color de las sustancias se debe a que éstas absorben ciertas longitudes de onda de la luz blanca que incide sobre ellas y solo dejan pasar a nuestros ojos aquellas longitudes de onda no absorbidas. La espectrofotometría ultravioleta-visible usa haces de radiación del espectro electromagnético, en el rango UV de 80 a 400 nm, principalmente de 200 a 400 nm y en el de la luz visible de 400 a 800 nm , por lo que es de gran utilidad para caracterizar los materiales en la región ultravioleta y visible del espectro. Al campo de luz uv de 200 a 400 nm se le conoce también como rango de uv cercano, la espectrofotometría visible solamente usa el rango del campo electromagnético de la luz visible, de 400 a 800 nm. Además, no está de menos mencionar el hecho de que la absorción y transmitancia de luz depende tanto de la cantidad de la concentración y de la distancia recorrida.
Ley de Beer.
Declara que la cantidad de luz absorbida por un cuerpo depende de la concentración en la solución. Por ejemplo, en un vaso de vidrio tenemos agua con azúcar diluida y en otro tenemos un vaso con la misma cantidad de agua, pero con más azúcar diluida. El detector es una celda fotoeléctrica, y la solución de azúcar es la que se mide en su concentración. Según la ley de Beer, si hiciéramos que un rayo de luz atravesara el primer vaso, la cantidad de luz que saldría del otro lado seria mayor que si repitiéramos esto en el segundo; ya que en el segundo, las ondas electromagnéticas chocan contra un mayor número de átomos o/y moléculas y son absorbidos por estos.
Espectrofotómetro.
Se trata de un aparato óptico que permite hacer atravesar una muestra traslúcida por un haz de luz monocromática, la que luego es detectada y cuantificada por un sensor y una electrónica adecuada, la frecuencia de la luz puede ser variada ya que dispone de una red de difracción. Esto permite conocer los espectros de absorción de líquidos coloreados y además se puede medir concentración de distintos metabolitos. De hecho, estos instrumentos se usan a diario en química clínica para determinaciones de la concentración de distintos compuestos de la sangre (colesterol, glucosa etc.) además la actividad de enzimas en el área de investigación. 
Los espectrofotómetros miden la radiación que puede ser reflejada, absorbida o transmitida por la materia al interactuar con la radiación electromagnética.
Los espectrofotómetros se pueden clasificar de acuerdo a su forma de operar de la siguiente forma:
· Absorción. - En este tipo, la luz procedente de una fuente, se convierte en luz monocromática, cuya longitud de onda es ajustable y conocida siempre que atraviesa la muestra. En la muestra ocurrirá una absorción y los correspondientes cambios de luz son censados por el fotodetector. De esta forma queda establecido el espectro de absorción al hacer una gráfica de la intensidad luminosa incidente en el fotodetector contra la longitud de onda. Las características espectrales de la fuente de luz, fotodetector y todos los elementos ópticos internos deben ser conocidas y consideradas en la lectura final.
· Emisión. - La diferencia principal con el de absorción es que no tiene una fuente luminosa y la ubicación de la muestra es diferente. La luz policromática de la muestra (calentada) se dirige al monocromador, que barre sobre la región espectral especificada proporcionando luz monocromática al fotodetector, a longitudes de onda conocidas e intensidades indicativas del espectro de emisión.
Aplicaciones principales:
· Determinar la cantidad de concentración en una solución de algún compuesto utilizando las fórmulas ya mencionadas.
· Para la determinación de estructuras moleculares.
· La identificación de unidades estructurales especificas ya que estas tienen distintos tipos de absorbancia (grupos funcionales o isomerías).
Partes del Espectrofotómetro.
Internas:
.
Externas:
1. Chasis
2. Porta cubeta
3. Selector de filtro
4. Selector de modo
5. Ajuste grueso
6. Selector de longitud de onda
7. Indicador de longitud de onda
8. Pantalla.
Fuentes de consulta.
· Ecured.cu. n.d. Espectrofotometría - EcuRed. [online] Available at: <https://www.ecured.cu/Espectrofotometr%C3%ADa> [Accessed 13 April 2021].
· METRIX Laboratorios. 2015. Espectrofotometría. [online] Available at: <https://www.metrixlab.mx/espectrofotometria/> [Accessed 13 April 2021].
· Rendon, S., 2016. MEDICINA. [online] Slideshare.net. Available at: <https://www.slideshare.net/salomerendon3/medicina-61484120> [Accessed 13 April 2021].