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Claudio González Pérez 33 alternativamente a través de la muestra y de la referencia, lo cual se lleva a cabo mediante un motor que hace girar un espejo ("chopper") dentro y fuera de la trayectoria de la radiación. Cuando el espejo obturador intermitente no desvía el haz, éste pasa a través de la muestra y el detector mide la potencia radiante P. Cuando dicho espejo desvía el haz a través de la celda de referencia, el detector mide Po. De esta forma la radiación es desviada varias veces por segundo, y el circuito compara automáticamente P y Po para obtener la absorbancia. La operación con el sistema de doble haz presenta, fundamentalmente, las dos ventajas siguientes: la comparación muy rápida de muestra y referencia ayuda a eliminar errores debidos a fluctuaciones en la intensidad de la fuente y del detector, inestabilidad electrónica y cambios en el sistema óptico. Por otra parte, se facilita la posible automatización. APLICACIONES En principio, cualquier especie química que absorba radiación electromagnética en las regiones ultravioleta o visible es susceptible de poder ser determinada por técnicas espectrofotométricas. El mayor campo de aplicación se encuentra en el análisis cuantitativo, siendo la espectrofotometría una de las herramientas más usadas. Análisis cualitativo Los espectros de absorción ultravioleta y visible son, en general, menos útiles con fines cualitativos que los espectros en la región infrarroja, debido a que en aquellos las bandas son más anchas y, por consiguiente, menos características. La identificación de un compuesto puro requiere la comparación empírica de los detalles del espectro (máximos, mínimos y puntos de inflexión) de la sustancia problema con los del compuesto puro. Además, la intensidad de la absorción, expresada en términos de la absortividad molar, ε, se usa con frecuencia como criterio adicional para la identificación, sobre todo si ε tiene un valor elevado a determinadas longitudes de onda. Cuando se trata de identificar sustancias orgánicas, es conveniente operar en fase de vapor y a presión baja, ya que en estas condiciones, el espectro observado es
Espectrofotometría de absorción ultravioleta-visible 34 debido a moléculas aisladas y, generalmente es posible resolver la estructura fina vibracional y rotacional, lo que proporciona detalles característicos para la identificación. En disolución y, sobre todo, en presencia de disolventes polares como el agua, alcoholes, ésteres y cetonas, las moléculas no se encuentran aisladas, sino solvatadas, como consecuencia de lo cual se limita la rotación. Además, los campos del disolvente pueden modificar de forma irregular los niveles de energía vibracionales y, cuando el número de moléculas es grande, los niveles de energía son poco definidos, obteniendose como resultado la aparición de una banda. Una de las pocas sustancias orgánicas con espectro de absorción característico en disolución es el benceno. Su espectro se usa frecuentemente en test de especificaciones de pureza, donde el contenido en benceno debe ser cuidadosamente controlado, por ejemplo, en alcohol absoluto o en ciclohexano. Aun cuando la identificación de un compuesto orgánico de forma inequívoca con este técnica, no es posible normalmente, el espectro de absorción en las regiones ultravioleta y visible puede ser de utilidad para la detección de ciertos grupos funcionales. Así, por ejemplo, la presencia de una banda débil entre 280 y 290 nm, que se desplaza hacia menores longitudes de onda al aumentar la polaridad del disolvente, indica la presencia de un grupo carbonilo. De cualquier forma, y para mayor seguridad, estos datos deben usarse siempre en combinación con los obtenidos a partir de espectros infrarrojos, de resonancia magnética nuclear o cualquier otra información analítica de que se disponga. En resumen, el espectro de absorción ultravioleta y visible no es una prueba infalible de la identidad de una especie química, pero sí representa otra herramienta disponible para aplicarla de forma inteligente. En cuanto a sustancias inorgánicas, casi las únicas que tienen espectro de absorción ultravioleta y visible característico son los iones trivalentes de las tierras raras. De hecho, el Ho2O3 se utiliza en ocasiones para comprobar el calibrado de la longitud de onda de algunos instrumentos. Análisis cuantitativo Ya se ha comentado que la espectrofotometría de absorción ultravioleta y visible es una de las técnicas más usadas en análisis cuantitativo. Se ha estimado que solo en el campo biosanitario, un 95 % de las determinaciones cuantitativas se llevan a cabo por espectrofotometría * . * Douglas A. Skoog y James J. Leary. "Análisis Instrumental". Ed. Mc Graw–Hill. Madrid (1993)
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