Unidad III: “Introducción a los Métodos Instrumentales de Análisis” Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado” Decanato de Agronomía Programa de Ingeniería Agroindustrial Unidad III: “Introducción a los Métodos Instrumentales de Análisis” Química Analítica Instrumental Prof. Argenis J. Sánchez Henríquez

Energía Química Radiante Eléctrica Energía Radiación Elect. Nuclear “Capacidad para producir trabajo, en forma de movimiento, luz, calor, etc.” Nuclear Cinética

Formas de Radiación Electromagnética ¿ Qué es la radiación electromagnética ? “Es un tipo de energía que se transmite o propaga por el espacio a grandes velocidades” Formas de Radiación Electromagnética (RE) Luz Calor Microondas Rayos γ El primer tipo o la primera forma de radiación electromagnética estudiada fue la “luz”

Propiedades de la Luz = R.E (Historia) Teoría Ondulatoria (1678) Éter Onda Lumínica (Christian Huygens) Teoría Corpuscular (1672) Haz corpuscular Dirección (Isaac Newton) Propiedades Teoría Electromagnética (1873) Onda Electro Magnética (L. De Broglie) (1921) (Teoría Dual) (M. Planck y A. Einstein) (1900) (1905) (Fotones) (Quanta)

Refracción y Reflexión Propiedades de la RE Dispersión Refracción y Reflexión Propiedades Absorción y Emisión Reflexión Refracción Absorción Dispersión Emisión Teoría Ondulatoria (Christian Huygens) Corpuscular (Isaac Newton) Difracción Teoría corpuscular No explica la DIFRACIÖN Difracción

Propiedades de la RE Propiedades Teoría Corpuscular Difracción Teoría (Isaac Newton) Difracción Teoría Ondulatoria (Christian Huygens) Reflexión Refracción Absorción Absorción Teoría corpuscular No explica la DIFRACIÖN Emisión (Parámetros Ondulatorios) Dispersión

Regiones del espectro electromagnético Video Espectro RE h. E   c λ Luz R.E Corpúsculos Fotones Onda  Albert Einstein (1905), Efecto Fotoeléctrico por el cual recibe el Premio Nobel en 1921.

Energía de la Radiación electromagnética (RE) h= 6,62x10 J.s - 34 eV= 1,6x10 J - 19 c= 3x10 m/s 8 Rayos Gamma (0,001nm) Rayos Visibles (500 nm) Ondas de Radio (0,21 cm)  h. h. λ E c 2,5 eV 1.241.250 eV 0,000006 eV

Absorción de la RE UV-Visible por la materia ¿ Qué es la absorción de radiación electromagnética ? “Es un proceso a través del cual la energía (h.) contenida en la radiación electromagnética se transfiere selectivamente a los iones, átomos o moléculas que constituyen a una muestra ” P P0 Antes Después Muestra Molécula Átomo Ion Molecular Video 1 Absorción RE Video 2 Absorción RE

Absorción de la RE UV-Visible por la materia ESTO NOS OFRECE LOS FUNDAMENTOS DE LAS TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS DE ANÁLISIS

Absorción de la RE UV-Visible por la materia Energía RE UV Visible ESTO NOS OFRECE LOS FUNDAMENTOS DE LAS TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS DE ANÁLISIS IR

Absorción de la RE UV-Visible por la materia Moléculas Átomos Energía RE E0 E1 E2 e´´v1 e´´v4 e´v1 e´v4 ev1 ev4 UV E0 E1 E2 Visible ESTO NOS OFRECE LOS FUNDAMENTOS DE LAS TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS DE ANÁLISIS IR

Fundamentos de la Espectroscopia de Absorción Atómica y Molecular Moléculas o iones Moleculares Átomos E1 e´v4 E1 E0 ev4 E0 E.A.M. UV-Visible E.A.A. UV-Visible Ley de Beer - Lambert

Ley de Beer – Lambert o Ley Combinada (“b” es Const.) Abs  . b Є C Ley de Lambert (“C” es Const.) P P0 (450nm) T  Abs Log b. Є. C x 100 %T BIEN CÓMO SEPARAMOS NOSOTROS ESA RE (LUZ), EN SUS DISTINTOS CONSTITUYENTES VEAMOS LOS INSTRUMENTOS

Componentes de algunos Espectrofotómetros Evolución Diagramas de Bloque de los Componentes que Constituyen a los Instrumentos de Espectroscopia de Absorción Atómica (EAA) y de Espectroscopia de Absorción Molecular (EAM)

Componentes de algunos Espectrofotómetros EAM-UV-Visible: h0 h1 h2 (Policromática) (Monocromática) (1) Fuente (2) Selector de λ (3) Celda (4) Detector (5) Sist. Transductor EAA-UV-Visible: VEAMOS LA FUNCIÓN DE CADA UNO DE ESTOS COMPONENTES ……….. h0 h1 h2 (Monocromática)

Componentes de algunos Espectrofotómetros EAM-UV-Visible: h0 h1 h2 (Policromática) (Monocromática) (1) Fuente (2) Selector de λ (3) Celda (4) Detector (5) Sist. Transductor (1) Fuentes Continuas: Su función es la de proporcionar la energía radiante policromática (RE) que interaccionará con el analito presente en la matriz. L. Deuterio L. Tungsteno-X

Componentes de algunos Espectrofotómetros EAM-UV-Visible: h0 h1 h2 (Policromática) (Monocromática) (1) Fuente (2) Selector de λ (3) Celda (4) Detector (5) Sist. Transductor Monocromador Filtros (2) Selector de λ: Su función es la de dispersar la energía radiante policromática (RE) en sus distintas λ constituyentes, y posteriormente aislar la radiación monocromática de interés analítico. Filtros Absorción Interferencia Monocromadores Prisma Red

Componentes de algunos Espectrofotómetros EAM-UV-Visible: h0 h1 h2 (Policromática) (Monocromática) (1) Fuente (2) Selector de λ (3) Celda (4) Detector (5) Sist. Transductor (3) Celdas: Su función es la de contener a la matriz.

Componentes de algunos Espectrofotómetros EAM-UV-Visible: h0 h1 h2 (Policromática) (Monocromática) (1) Fuente (2) Selector de λ (3) Celda (4) Detector (5) Sist. Transductor Tubos Fotomultiplicadores (4) Detector: Su función es la de transformar a la energía radiante (RE) proveniente de la celda en una señal eléctrica estable que pueda ser amplificada y leída posteriormente. Detectores de Fotones Fototubos de Calor Fotodiodos Fotomultiplicadores Termopar Célula Piroeléctrica Célula N. de Golay

Componentes de algunos Espectrofotómetros EAM-UV-Visible: h0 h1 h2 (Policromática) (Monocromática) (1) Fuente (2) Selector de λ (3) Celda (4) Detector (5) Sist. Transductor Sistemas Transductores (5) Sist. Transductor: Tiene la función de amplificar, filtrar y convertir la señal eléctrica generada por el detector en información útil.

Funcionamiento de un Espectrofotómetro de Absorción Molecular UV-Visible Fotómetro Espectrofotómetro Video Espectrofotómetro Uv-Vis.

Gracias por su atención

Características de la RE Parámetros Ondulatorios Video Onda RE Parámetros Ondulatorios Long. onda (λ) E + − A Polarizamos en el plano Tiempo o distancia Amplitud (A) 1) Tiempo (seg.) necesario para el paso de sucesivos máx. o mín. x Pto. Fijo del espacio Período (p) 2) Long. Onda (λ) 3) N° de oscilaciones x segundos p  1  Frecuencia () 4) Luz policromática y monocromática gira en múltiples planos, al colocar u filtro polarizante podemos levarla a un solo plano. Pag. 906 Whitten.

Video Espectro RE Video Espectro RE