LA ESPECTROMETRÍA

octubre 18, 2018

LA ESPECTROMETRÍA

LA ESPECTROMETRÍA

1. INTRODUCCIÓN

El tipo de espectrometría depende de la cantidad física medida. Normalmente, la cantidad que se mide es una intensidad de energía absorbida o producida. Nos permite obtener información sobre la constitución interna de la sustancia en estudio y sobre la cantidad que presente de ella.

2. TÉCNICAS DE ESPECTROMETRÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO

2.1 Infrarrojos

Es un tipo de espectrometría de absorción que utiliza la región infrarroja del espectro electromagnético. Puede ser utilizada para identificar un compuesto o investigar la composición de una muestra. La espectrometría infrarroja se basa en el hecho de que los enlaces químicos de las sustancias tienen frecuencias de vibración específicas, que corresponden a los niveles de energía de la molécula. Estas frecuencias dependen de la forma de la superficie de energía potencial de la molécula, la geometría molecular, las masas atómicas y, posiblemente, el acoplamiento vibracional.

Sir Frederick William Herschel, el astrónomo aficionado que descubrió Urano en 1781 también dio a conocer la existencia de la radiación infrarroja de la luz del sol a principios del siglo XIX. Herschel estaba familiarizado con el concepto de Newton de que la luz puede ser dividida en un número de partes cromáticas de paginación a través de un prisma de cristal. Se supone que los colores individuales pueden contener diversos niveles de calor y decidió llevar a cabo un experimento que se suponía iba a probar o refutar su teoría.

Herschel dejó pasar la luz a través de un prisma que divide en elementos individuales del espectro de color para luego tratar de medir la temperatura de los colores individuales con un termómetro. Para ello utilizó tres termómetros con bulbos ennegrecidos. Insertó una de las bombillas en un flujo seleccionado de la luz de color, manteniendo los otros dos fuera del espectro de color.

Una vez entendido el sistema subyacente, Herschel optó por centrarse exclusivamente en rojo. Este era el color que mostró la temperatura más alta y por lo tanto contenía la mayor parte del calor. Lo que Herschel descubrió en este punto, de hecho, fue una forma de luz invisible más allá del espectro visible, más allá de la luz roja. Más tarde sus experimentos condujeron al descubrimiento de la luz infrarroja.

La radiación infrarroja es un rango de frecuencia en el espectro electromagnético y para nosotros se mantiene invisible. Es una forma de radiación de calor también llamado "energía infrarroja".

2.2 Espectroscopia atómica

La espectrometría atómica, en términos generales, está basada la medición de espectros de absorción, emisión o fluorescencia de átomos o iones elementales. Hay dos regiones del espectro que dan información atómica: la ultravioleta/visible y la de rayos X. Por otra parte, los iones cargados pueden ser separados y determinados mediante dispositivos denominados espectrómetros de masas.

Los espectros atómicos ultravioleta y visible se obtienen mediante un adecuado tratamiento térmico que convierte los componentes de una muestra en átomos o iones elementales gaseosos. La emisión, absorción o fluorescencia de la mezcla gaseosa resultante sirve a continuación para la determinación cualitativa y cuantitativa de uno o varios de los elementos presentes en la muestra.

2.3 Resonancia magnetica nuclear (RMN)

La resonancia magnética nuclear (RMN) es un fenómeno físico basado en las propiedades mecánico-cuánticas de los núcleos atómicos. RMN también se refiere a la familia de métodos científicos que exploran este fenómeno para estudiar moléculas (espectroscopia de RMN), macromoléculas (RMN biomolecular), así como tejidos y organismos completos.

La RMN estudia los núcleos atómicos al alinearlos a un campo magnético constante para posteriormente perturbar este alineamiento con el uso de un campo magnético alterno, de orientación ortogonal. La resultante de esta perturbación es el fenómeno que explotan las distintas técnicas de RMN.

El fenómeno de la RMN también se utiliza en la RMN de campo bajo, la RMN de campo terrestre y algunos tipos de magnetómetros. La resonancia magnética nuclear fue descrita y medida en rayos moleculares por Isidoro Isaac Rabí en 1938. Ocho años después, en 1946, Félix Bloch y Edward Mills Purcell refinan la técnica usada en líquidos y en sólidos, por lo que compartieron el Premio Nobel de Física en 1952.

2.4 Espectrometría de masas

La Espectrometría de masas es una técnica analítica que permite estudiar compuestos de naturaleza diversa: orgánica, inorgánica o biológica y obtener información cualitativa o cuantitativa. Mediante el análisis por Espectrometría de masas es posible obtener información de la masa molecular del compuesto analizado así como obtener información estructural del mismo.

Para ello es necesario ionizar las moléculas, utilizando si fuera precisa una separación cromatografía previa, y obtener los iones formados en fase gaseosa. Los iones generados son acelerados hacia un analizador y separados en función de su relación (m/z) mediante la aplicación de campos eléctricos, magnéticos ó simplemente determinando el tiempo de llegada a un detector. Los iones que llegan al detector producen una señal eléctrica que es procesada, ampliada y enviada a un ordenador. El registro obtenido se denomina Espectro de masas y representa las abundancias iónicas obtenidas en función de la relación masa/carga de los iones detectados.