teorico 1 UV visible

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ultravioleta infrarrojo
Dr. Martín F. Desimone
Profesor Titular
Cátedra de Química Analítica Instrumental
Bibliografía
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 Potenciometría Directa mediante electrodos Ion-Selectivo (ISE).
Muestra: Suero, plasma, sangre entera y orina. 
•Volumen por test: 80 μL.
Tipo de operación
Manual o autosampler. 
Autosampler
Plato con 39 posiciones de auto muestreo. 
Velocidad 60 Test/hora. 
Calibración De un punto y dos puntos. 
Electrodos Libres de mantenimiento. 
•No requiere cambio de membrana.
IC Electrolyte Analyzer
Na+
20.0-200.0 
mmol/L
K+
0.50-10.00 
mmol/L
Cl-
20.0-200.0 
mmol/L
iCa
0.3-5.0 
mmol/L
pH 6.00-9.00
Li+
0.1-3.0 
mmol/L
 Para que un producto farmacéutico pueda liberarse
para su venta , éste debe cumplir con una serie de
especificaciones. A través de ensayos
fisicoquímicos (entre otros), se verifica que se
cumplan con las especificaciones establecidas.
 ¿Mediante que forma comprobamos que el
producto cumple o no con las
especificaciones?.......Mediante una serie de
ensayos descriptos en un Método Analítico.
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Un Método Analítico consta de un conjunto de 
ensayos, los cuales tienen como objetivo 
asegurar la calidad de los productos (por 
ejemplo: farmacéuticos elaborados por toda 
industria farmacéutica).
Algunos ensayos son específicos para algunos 
productos mientras que otros son más 
generales y se realizan para casi todos los 
productos.
 Un Método Analítico consta generalmente de 
tres sub - métodos:
Método de Materias Primas
Método de Productos Intermedio
Métodos para productos Terminados
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Técnica: Medio de obtener información sobre el analito.
Método: Conjunto de operaciones y técnicas aplicadas al análisis de una 
muestra. Incluye a la técnica y a todos los pasos necesarios, por ejemplo, 
toma de muestra, preparación de la muestra, diluciones, extracciones, etc.
METODO vs TECNICA
Es interesante realizar una definición de términos ligados al 
análisis: 
Muestra: Parte representativa de la materia objeto del análisis.
Analito: Especie química que se analiza.
Análisis: Estudio de una muestra para determinar sus 
composición o naturaleza química. 
Preparación de muestras empleando: tamizado, filtración, centrifugación y
precipitación.
Separaciones con membranas: diálisis.
Técnicas de headspace.
Extracciones con solventes
Extracción en fase sólida: modos operativos, tipos de fases, automatización.
Técnicas separativas: HPLC, CG, EC
Derivatización
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Métodos de análisis
Métodos clásicos, que se basaban en propiedades químicas del analito. Se 
incluyen las gravimetrías, las volumetrías y los métodos de análisis cualitativo 
clásico.
Pueden ser lentos, en algunos casos sujetos a subjetividades (cambio de 
color) y tener alguna fuente de error.
Métodos instrumentales, emplean equipamiento y están basados en la 
medición de propiedades fisicoquímicas. 
La clasificación de los métodos instrumentales se realiza en base a la 
propiedad que se mide (espectroscópicos, electroanalíticos, térmicos...).
Métodos de separación. Se incluyen en este grupo los métodos cuya 
finalidad es la separación de compuestos para eliminar las interferencias y 
facilitar las medidas
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2
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Lentos
Subjetivos
Algunos errores
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Espectrometría de 
masas
GC
ELECTROFORESIS CAPILAR
HPLC
DIRECTA
Métodos 
espectroscópicos
IR
UV-visible
Fluorescencia
Fosforescencia
Quimioluminiscencia
RMN
AA
Métodos electroquímicos
Potenciometría directa o indirecta
Métodos dinámicos:
amperómetricos
Métodos separativos
Técnicas combinadas: por ejemplo GC-Masa
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Es necesario conocer muchos parámetros
• Tipo de muestra: gas, sólido, líquido
• Constituyente mayoritario o traza 
• Análisis parcial o completo (un componente o todos) 
• Análisis único o rutinario (una o muchas muestras)
• Grado de precisión: valor exacto o si supera cierto límite
• Personal calificado
• Costo del análisis
• Tiempo de entrega de resultados
• Consecuencias de los errores
• Técnica destructiva o no destructiva de la muestra
Teórico 
Espectroscopía UV-visible
Prof. Dr. Martín F. Desimone
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Toda radiación viene caracterizada por una longitud de onda 
(λ), una frecuencia (ν) o una energía (E), siendo la relación 
existente entre ellas: 
E = h·ν = h·c/λ
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En definitiva el espectro electromagnético puede expresarse 
en términos de energía, frecuencia o longitud de onda. 
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El interrogante acerca de que técnica utilizar o en que orden para lograr 
un completo análisis de una sustancia dependerá en gran medida de los 
objetivos perseguidos. 
De una manera general podemos indicar como objetivos sucesivos los 
siguientes:
•Fórmula molecular. 
•Identidad de los grupos funcionales. 
•Conectividades de los carbonos. 
•Posicionamiento de los substituyentes y/o los grupos funcionales sobre 
el esqueleto carbonado (Obtención de subestructuras), y 
•Propiedades estereoquímicas
•Cuantificación
•Identificación
Expresado de otra manera podemos indicar como objetivos de la Determinación 
estructural la elucidación de la Estereoquímica de la molécula, entendiendo por tal 
la disposición espacial de los átomos que la forman, y que implica el conocimiento 
sucesivo de:
Composición: átomos presentes y su proporción en la molécula, lo que se traduce 
en la obtención de una formula molecular. 
Constitución: Uniones existentes entre los átomos, lo que se traduce en la 
determinación de los grupos funcionales y subestructuras presentes en la misma. 
Configuración: disposición espacial de los átomos en la molécula. y 
Conformación: disposición espacial de la molécula que surge debido a la 
posibilidad de rotación o giro de los enlaces simples en la misma. 
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RADIACION EFECTO 
Rayos X y cósmicos Ionizaciones de las moléculas 
UV-Visible Transiciones electrónicas entre los orbítales atómicos y 
moleculares 
Infrarrojo Deformación de los enlaces químicos 
Microondas Rotaciones de los enlaces químicos 
Radiofrecuencias Transiciones de spín electrónico o nuclear en los átomos 
de la molécula. 
Cuando la materia es sometida a una determinada radiación 
sufrirá un efecto que dependerá de la energía de dicha radiación
TÉCNICA 
ESPECTROSCÓPICA 
INFORMACIÓN OBTENIDA 
Rayos X 
Estructura total de la molécula incluida la 
estereoquímica de la misma a partir de las posiciones 
relativas de los átomos. 
Ultravioleta-Visible 
Existencia de cromóforos y/o conjugación en la 
molécula a partir de las absorciones observadas. 
Infrarrojo 
a)Grupos funcionales a partir de las absorciones 
observadas.
b)Zona de las huellas digitales
Resonancia magnética 
nuclear 
Grupos funcionales, subestructuras, conectividades, 
estereoquímica, etc… a partir de datos de 
desplazamiento químico, áreas de los picos y 
constantes de acoplamiento observadas. 
Características más importantes de los métodos espectroscópicos
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ESPECTROFOTOMETRÍA ULTRAVIOLETA Y VISIBLE 
(capítulo 470 – F.A. 7ºed)
La espectrofotometría en el ultravioleta y visible consiste en la medida 
de la absorción de las radiaciones electromagnéticas comprendidas en 
un intervalo espectral de 200 a 400 nm para la región ultravioleta y de 
400 a 700 nm para la región visible.
El grado en que la radiación es absorbida al pasar a través de un 
medio homogéneo se expresa en términos de absorbancia (A). La 
absorbancia de una solución es el logaritmo decimal de la inversa de 
la transmitancia (T), siendo esta última definida: como la fracción de 
radicación incidente que logra atravesar la muestra. Para una 
radiación monocromática, la absorbancia se calcula mediante la 
siguiente expresión:
tI
I
T
A 0log
1
log 
Donde: I0 es la intensidad de radiación incidente,
It es la intensidad de radiación transmitida.
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TRANSMITANCIA Y ABSORBANCIA
Sabemos que la transmitancia T de una especie absorbente es la fracción de 
radiación incidente transmitida por esta:
T = P / P0
Y que su absorbancia A viene definida por la ecuación:
A = - log T = log (P0 / P)
LEY DE LAMBERT Y BEER. ABSORTIVIDAD
De acuerdo con la ley deLambert-Beer, la absorbancia es proporcional al paso 
óptico, b, de la capa absorbente atravesada por la radiación y a la 
concentración, c, del analito:
A = kbc
La constante de proporcionalidad, k, asume distintas denominaciones según las 
unidades en que b y c son expresadas
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CbkA ..
     cmmolLcmgmLEcmgLak ..100. 
De acuerdo con la ley de Lambert-Beer, la absorbancia es proporcional 
al paso óptico de la capa absorbente atravesada por la radiación (b) y a 
la concentración del analito (C)
La constante de proporcionalidad (k) asume distintas denominaciones
según las unidades en que (b) y (C) son expresadas:
Absortividad (a): es la absorbancia de una solución cuya 
concentración es de 1 g por litro, medida en una celda de paso óptico 
de 1 cm.
Coeficiente de extinción específica (E): es la absorbancia de una 
solución cuya concentración es del 1 %, medida en una celda de paso 
óptico de 1 cm.
Absortividad molar (ε): es la absorbancia de una solución cuya 
concentración es de 1 mol por litro, medida en una celda de paso óptico 
de 1 cm. 
Los valores de (a), (E) y (ε), a una longitud de onda específica y en un 
solvente determinado son característicos del analito.
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FOTÓMETRO Y/O ESPECTOFOTÓMETRO
Es el equipo que utilizamos para medir la absorción o transmisión de luz por
parte de una muestra. Consta de los siguientes partes:
• Fuente de luz: suele ser una lámpara que emite una luz (por incandescencia 
de un filamento) policromática, es decir que contiene distintas longitudes de 
onda con distintas intensidades, I0.
•Compartimiento muestra: es donde se coloca la muestra, con un espesor 
conocido, normalmente disuelta y en una cubeta de 1cm de paso óptico, sobre 
la que se hace incidir el haz de luz monocromática
• Sistema óptico: recibe la luz transmitida por la muestra, la focaliza y 
selecciona por longitudes de onda
• Detector: recibe la señal de la intensidad de la luz transmitida a cada 
longitud de onda y la transforma en señal eléctrica que un ordenador pueda 
procesar.
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Los métodos ópticos espectroscópicos se basan en seis fenómenos
1. Absorción
2. Fluorescencia
3. Fosforescencia
4. Scattering o dispersión
5. Emisión
6. Quimioluminiscencia
Los instrumentos característicos incluyen 5 componentes
•Fuente estable de energía radiante
•Un recipiente transparente para contener la muestra
•Un dispositivo para realizar la medida que aísle una zona 
restringida del espectro
•Un detector de radiación
•Sistema de tratamiento de señal
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Componentes de un instrumento de absorción
Componentes de un instrumento de fluorescencia, 
fosforescencia y dispersión
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Componentes de un instrumento de emisión y quimioluminiscencia
Componentes y materiales para los instrumentos espectroscópicos
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Componentes y materiales para los instrumentos espectroscópicos
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Componentes y materiales para los instrumentos espectroscópicos
Selectores de longitud de onda
“El ancho de banda efectivo es una medida inversa de la calidad del dispositivo”
Un ancho de banda estrecho: aumenta la sensibilidad y la selectividad
Tipos de selectores de longitud de onda:
•Filtros
•Monocromadores
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Filtro de 
interferencia
Los filtros de interferencia 
se caracterizan por las 
longitudes de onda del 
pico de transmitancia, por 
el porcentaje de la misma 
y por el ancho de banda 
efectivo
Los filtros de absorción funcionan absorbiendo ciertas zonas del espectro: 
Pueden ser vidrios coloreados o una suspensión de un colorante en gelatina que 
se coloca entre 2 placas de vidrio
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Monocromadores
Se diseñan para poder variar en forma continua y en un amplio rango, la 
longitud de onda de la radiación.
Es decir, se diseñan para realizar barridos espectrales.
Constan de:
1. Una rendija de entrada
2. Una lente que produce un haz paralelo
3. Un prisma o red 
4. Un elemento focalizador
5. Una rendija de salida
Monocromador de red Czerney-Turner
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Monocromador de prisma de Bunsen
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 Células fotovoltaicas: la energía radiante genera una corriente
eléctrica cuya magnitud es proporcional al número de fotones que
incidieron.
Cuando la radiación electromagnética incide sobre el selenio, se
promocionan electrones a las bandas de conducción, haciendo que
pasen electrones desde la superficie del selenio hasta el electrodo
colector de plata, produciéndose un aumento de la conductividad
proporcional al número de fotones que inciden sobre la superficie del
semiconductor
 Fototubos: la radiación incide sobre una superficie fotoemisora y 
genera emisión de electrones que fluyen al ánodo generando una 
fotocorriente.
Consisten en un cátodo semicilíndrico recubierto interiormente de un 
material fotosensible, y un ánodo, en el interior de un recipiente en 
el que se ha hecho el vacío.
 Tubos fotomultiplicadores: 106-107 electrones por cada fotón 
incidente. Este tipo de detector consiste en un cátodo fotosensible y 
una serie de electrodos (dínodos),cada uno a un potencial menos 
negativo que el que le precede
 Detectores de fotoconductividad: 
usados en IR
 Fotodiodos de silicio
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Bibliografía:
• Análisis Instrumental. 4ta Edición Mc Graw-Hill. Skoog DA,
Leary JJ (1994) ISBN: 0-03-023343-7.
• Principios de Análisis Instrumental. 5º Edición Mc Graw-Hill.
Skoog DA, Holler FJ, Nieman TA (2001) ISBN: 84-481-2775-7
• Principios de Análisis Instrumental. 6º Edición Cengage
Learning. D.A. Skoog, F.J. Holler, S.R. Crouch (2007)
• Análisis Instrumental. Pearson Practice Hall. Rubinson KA,
Rubinson JF (2001) ISBN: 0-13-790726-5
https://www.youtube.com/watch?v=xJZIOOkvTOo
https://www.youtube.com/watch?v=GkrIchV8vG8