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3.4.2 Sistema de medida de concentraciones
Para estimar las concentraciones de soluto en un punto en un instante dado se
utilizó una técnica basada en la toma de fotografías digitales de un trazador coloreado.
El objetivo es estimar la concentración del trazador a partir de la intensidad de color
emitida por él.
Cuando sobre un compuesto coloreado incide la luz, absorbe únicamente ciertas
longitudes de onda contenidas en el espectro luminoso, reflejando las restantes en lo
que denomina su “color propio”. Estas longitudes de onda absorbidas y emitidas
dependen de la identidad del compuesto y permanecen iguales sin importar la cantidad
de compuesto presente. Sin embargo, la cantidad de luz absorbida depende de la
concentración de compuesto presente en el medio. A mayor concentración de ese
compuesto, mayor será la proporción de radiación absorbida en las longitudes de onda
propias.
Esta relación viene dada por la Ley de Beer, la cual establece que, para una
radiación monocromática (que sólo contiene una longitud de onda), al incidir una
radiación de intensidad I 0 , la intensidad de luz absorbida por el compuesto al incidir
sobre una disolución, es proporcional al logaritmo de la concentración del compuesto
presente según:
It
I
10 C
0
(3.2)
Donde I t es la intensidad de luz transmitida, I 0 la intensidad de la luz incidente, C
la concentración del compuesto y α una constante que es propiedad del compuesto y de
la longitud de onda incidente, conocida como “coeficiente de extinción molar” o
“absortividad molar”. Esta fórmula describe cómo, para una radiación monocromática,
existe una relación exponencial entre la luz transmitida a través de una sustancia y la
concentración de la sustancia en el medio.
Si lo que se mide no es la intensidad absorbida, sino la intensidad reflejada, la
Ley de Beer se formula como:
Ir
C
I
(1 10 )
0
(3.3)
De ese modo, podemos aprovechar la medida de la intensidad reflejada por la
solución de trazador coloreado para estimar la concentración de éste. Sin embargo, la ley
de Beer es aplicable únicamente la luz con la que se ilumina una disolución es
monocromática. En el caso de que la luz incidente no lo sea, la relación entre la
concentración del trazador y la radiación emitida no es inmediata. Esto es debido a que al
ser iluminado por luz que contiene un gran número de longitudes de onda, la intensidad de
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