Ley de Lambert-Beer
Ley de Lambert-Beer
Esta ley expresa la relación entre absorbancia de luz monocromática (de
longitud de onda fija) y concentración de un cromóforo en solución:
A = log I/Io = ε·c·l
La absorbancia de una solución es directamente proporcional a su
concentración –a mayor número de moléculas mayor interacción de la luz con
ellas-; también depende de la distancia que recorre la luz por la solución –a
igual concentración, cuanto mayor distancia recorre la luz por la muestra más
moléculas se encontrará-; y por último, depende de ε, una constante de
proporcionalidad -denominada coeficiente de extinción- que es específica de
cada cromóforo. Como A es adimensional, las dimensiones de ε dependen de
las de c y l. La segunda magnitud (l) se expresa siempre en cm mientras que la
primera (c) se hace, siempre que sea posible, en M, con lo que las dimensiones
de ε resultan ser M-1·cm-1. Este coeficiente así expresado, en términos de
unidades de concentración molar (o un submúltiplo apropiado), se denomina
coeficiente de extinción molar (εM). Cuando, por desconocerse el peso
molecular del soluto, la concentración de la disolución se expresa en otras
unidades distintas de M, por ejemplo g·L-1, las dimensiones de ε resultan ser
distintas, por ejemplo g-1·L·cm-1, y al coeficiente así expresado se denomina
coeficiente de extinción específico (εs).
La ley de Lambert-Beer se cumple para soluciones diluidas; para valores de
c altos, ε varía con la concentración, debido a fenómenos de dispersión de la
luz, agregación de moléculas, cambios del medio, etc.
Diagrama
1) Una fuente de radiación que emita una línea específica correspondiente a la
necesaria para efectuar una transición en los átomos del elemento analizado.
2) Un nebulizador, que por aspiración de la muestra líquida, forme pequeñas gotas
para una atomización más eficiente.
3) Un Quemador, en el cual por efecto de la temperatura alcanzada en la combustión
y por la reacción de combustión misma, se favorezca la formación de átomos a
partir de los componentes en solución.
4) Un sistema óptico que separe la radiación de longitud de onda de interés, de
todas las demás radiaciones que entran a dicho sistema.
5) Un detector o transductor, que sea capaz de transformar, en relación proporcional,
las señales de intensidad de radiación electromagénetica, en señales eléctricas o
de intensidad de corriente.
6) Una amplificador o sistema electrónico, que como su nombre lo indica amplifica la
señal eléctrica producida, para que en el siguiente paso pueda ser procesada con
circuitos y sistemas electrónicos comunes.
7) Por último, se requiere de un sistema de lectura en el cual la señal de intensidad
de corriente, sea convertida a una señal que el operario pueda interpretar
(ejemplo: transmitancia o absorbancia). Este sistema de lectura, puede ser una
escala de aguja, una escala de dígitos, un graficador, una serie de datos que
pueden ser procesados a su vez por una computadora, etc.
Cuadro Comparativo
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Absorción Atómica
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Emisión Atómica
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La absorción de radiación electromagnética provoca
que
las partículas integrantes de un material (átomos,
iones
o moléculas) pasen del estado fundamental a uno o
más
estados excitados de superior energía.
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La emisión de radiación electromagnética se origina
cuando partículas excitadas átomos. iones,
moléculas) se
relajan a niveles de menor contenido energético,
cediendo el exceso de energía en forma de fotones.
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Aplicación principal: Análisis
cuantitativo de precisión para un
metal dado.
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Aplicación principal: Análisis
cualitativo y cuantitativo de
muchos elementos.
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Ventaja del análisis cualitativo:
No es aplicable.
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Ventajas de análisis cualitativo:
análisis simultáneo de los
elementos metálicos.
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Ventajas del análisis
cuantitativo: Análisis rápido
dable de un elemento dado. En
algunos casos alta sensibilidad.
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Ventajas de análisis
cuantitativo: En muchos casos
alta sensibilidad.
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Muestra promedio deseable: 100
miligramos.
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Muestra promedio deseable:
0,25-2 gramos
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Limitaciones de la muestra: La
mayoría da muestras orgánicas
liquidas y sólidas requieren de
digestión antes del análisis.
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Limitaciones para la muestra: La
mayoría de muestras orgánicas
líquidas y sólidas requieren de
digestión antes del análisis.
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El elemento absorbe la luz mediante la onda de
frecuencia que se acople a él, y las rayas en negro son diferentes longitudes
de onda.
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El elemento emite su propia luz dejando un espacio
grande en negro dependiendo de cuál sea el elemento y su longitud de onda.
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No es capaz de
cuantificar adecuadamente las partículas de desgaste mayores de 3
micrómetros.
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Puede trabajar
fácilmente con niveles más altos y partículas de mucho mayor tamaño.
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Los átomos en fase de vapor
absorben radiaciones energéticas correspondientes a sus líneas de resonancia
(UV - VIS), en cantidad proporcional a su concentración.
La técnica se caracteriza
por su sencillez,
rapidez y selectividad.
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En la emisión atómica
consiste en el análisis de la radiación emitida luego de
que los átomos se han
excitado por acción de la llama.
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Funcionamiento
Absorción Atómica
Emisión Atómica
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