Conocimiento y Manejo del Espectrofotómetro UV-VIS

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Centro de Ciencias Básicas

Departamento de Química

Laboratorio de Análisis Instrumental

Práctica 1

Conocimiento y Manejo del Espectrofotómetro UV-VIS

Alumnos:

Gómez Hernández, Juan Ulises

Marmolejo Sánchez, Monserrat Estefanía

Miranda Madrigal, Paula

Torres Cadena, Jimena

Ingeniería Bioquímica 4° Semestre

Aguascalientes, Ags. A 7 de febrero del 2017

Objetivo

Adquirir un conocimiento general de uso y manejo del espectrofotómetro de UV-VIS.

Introducción

La investigación de la estructura molecular de un compuesto desconocido había sido un problema complicado antes de la invención de los métodos espectroscópicos. Este tipo de métodos han simplificado enormemente todo el trabajo analítico que se requería realizar para conseguir una idea de la composición y estructura dela sustancia problema (síntesis parciales informativas, ensayos químicos, etc.), de modo que hoy en día en muchos casos una estructura puede determinarse en pocas horas. Cabe mencionar que este conjunto de técnicas se basan en que las moléculas orgánicas absorben radiaciones electromagnéticas, de distintas longitudes de onda, por las vibraciones de sus electrones, átomos y grupos de átomos; la longitud de onda absorbida depende de la estructura molecular y da información sobre ella (Primo, 1995).

Al aparato con el que se realizan las técnicas de espectroscopia se le conoce como espectrofotómetro. La palabra espectrofotómetro se deriva de la palabra latina spectrum, que significa imagen, y de la palabra griega phos o photos, que significa luz. El espectrofotómetro, construido mediante procesos avanzados de fabricación, es uno de los principales instrumentos diagnósticos y de investigación desarrollados por el ser humano (OPS, s/f).

A la espectrofotometría UV-VIS se le conoce así debido a que emplea radiación electromagnética de las regiones visible, ultravioleta e infrarroja cercana (380 a 780 nm).  Básicamente un espectrofotómetro UV-visible tiene una configuración como la mostrada esquemáticamente en la siguiente figura:

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La fuente de luz es una lámpara o combinación de lámparas que tienen un espectro de emisión prácticamente continuo entre 190 y 1000 nm. Habitualmente se usa una combinación de lámparas de deuterio y tungsteno. El deuterio per mite la excitación en la región del UV y el tungsteno por encima de 350 nm. El selector de longitudes de onda de excitación se le llama monocromador y contiene un elemento que permite separar y direccionar sobre la muestra un intervalo estrecho de longitudes de onda. Luego del monocromador, la luz incide sobre la muestra la cual se coloca en un recipiente llamado cubeta. La intensidad de luz transmitida se mide con un detector que convierte el número de fotones que inciden sobre él durante un intervalo de tiempo en una señal eléctrica (Aldabe et al., 2004).

El espectrofotómetro al permitir comparar la radiación absorbida por una solución que contiene una cantidad desconocida de analito y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia, es útil para la determinación de concentraciones. El valor que arroja el aparato en este último caso es conocido como absorbancia que es una cantidad adimensional que manifiesta la cantidad de radiación absorbida por el compuesto (Jentoft, 2004). [pic 4][pic 5]

Materiales y Reactivos

Procedimiento

Resultados

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Fig.  1. Solución de permanganato usada para medir longitud de onda electromagnética que absorbe este compuesto. Se puede ver que es una solución bastante coloreada, lo cual nos indica que está concentrada.

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Fig.  2. Llenado de cubeta plástica con solución de permanganato para su posterior medición de absorbancia en el espectrofotómetro.

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Fig.  3  Cubeta plástica con solución de permanganato de potasio a ¾ de su capacidad, ya ubicada dentro del espectrofotómetro.

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Fig.  4 La siguiente figura demuestra la parte con que se interactúa para dar al espectrofotómetro especificaciones deseadas  tanto físicas botones que rodean a la pantalla que se muestra, así como software para determinar por ejemplo el intervalo de barrido que se desea hacer, en este caso se puso ejemplo de modificación al ser de 400 a 750nm, sin embargo, la muestra se realizó  en el intervalo 400-800nm.

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Fig.  6 Se muestra gráfica del barrido realizado por el espectrofotómetro desde 400 a 800nm entre los cuáles es posible la observación de dos picos los cuáles se sitúan en la parte intermedia derecha entre la longitud de onda entre 500 y 600nm.

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Fig.  5. Resultado de la absorbancia de la muestra de permanganato obtenida por el espectrofotómetro, muestra un valor de 1.959 y su correspondiente valor de longitud de onda fue de 546nm. El valor fue obtenido mediante un medidor del espectrofotómetro dónde se puede seleccionar el punto máximo y da el valor correspondiente.

Discusión de resultados

Para la realización de esta práctica se contó con un equipo llamado espectrofotómetro para identificar una muestra de permanganato de potasio (específicamente el punto en el que absorbe más la luz), el cual cuenta con un doble haz  lo que permite compensar las variaciones amplias en la intensidad en la fuente con la longitud de onda. Los diseños de doble haz son adecuados para el registro continuo del espectro de absorción.

La absorción de radiación ultravioleta o visible proviene de la excitación de los electrones enlazantes y como consecuencia, las longitudes de onda de los picos de absorción pueden correlacionarse con los tipos de enlaces que existen en las especies de estudio.

La espectroscopía UV-Vis está basada en el proceso de absorción de la radiación ultravioleta-visible (radiación con longitud de onda comprendida entre los 160 y 780 nm) por una molécula, por esta razón se realizó la espectofotometría de uv-vis del permanganato, dado a que da una lectura de barrido en este rango.

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