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Apuntes de espectrofotometrÌa.
(ver. maig02)
(por Florencio de la Torre)
- IntroducciÛn. Indice
- El espectro electromagnÈtico.
- Las molÈculas absorben radiaciÛn electromagnÈtica.
- CuantificaciÛn.
- Ley de Beer.
- Errores de medida. Desviaciones de la ley de Beer.
- Calibración.
- Parámetros de Calidad.
- El espectrofotÛmetro.
- Tipos de espectrofotometrÌas.
- Espectrofotometria de absorción molecular VIS-UV.
- Espectrofotometria de absorción molecular IR.
- Espectrofotometria de absorción y de emisión atómica.
- Espectrofotometría con atomizadores electrotérmicos.
- Espectrofotometria de emisión con plasma.
- Espectrofotometria de fluorescencia molecular.
- Otros métodos.
- Resonancia Magnética Nuclear (RMN).
- Espectroscopia de masas (MS).
- Fundamentos de quÌmica analÌtica. D.A. Skoog. 4™ ed. Ed. RevertÈ. Bibliografia
- QuÌmica analÌtica Gary D. Christian. 2™ ed. Ed. Limusa.
- An·lisis quÌmico cuantitativo. Daniel C. Harris. 2™ ed. Ed. RevertÈ.
IntroducciÛn.
Si observamos una disoluciÛn acuosa de Cu2+^ al trasluz percibimos un color azulado. Esta coloraciÛn se debe a la interacciÛn de los iones cobre con la radiaciÛn lumÌnica que atraviesa la disoluciÛn. M·s concretamente, se debe a la absorciÛn de algunas radiaciones lumÌnicas que corresponden al ìcolor complementarioî (en este caso el amarillo) Las radiaciones no absorbidas son las que atraviesan la disoluciÛn sin obst·culo alguno y llegan a nuestro ojo. Estas radiaciones ìtransmitidasî corresponden al color azul.
Adem·s, si comparamos el color de dos disoluciones de Cu2+^ con diferente concentraciÛn, observamos que a mayor concentraciÛn corresponde una mayor intensidad del color azul de la disoluciÛn. Por lo tanto podemos adivinar la sustancia que hay en una disoluciÛn, seg˙n el color de esta, y a˙n m·s podemos saber la cantidad de esa sustancia, seg˙n la intensidad de ese color.
Esta propiedad de interacciÛn de la luz con una gran cantidad de especies quÌmicas nos permitir· identificar y cuantificar analitos, dando lugar a una rama de la QuÌmica AnalÌtica denominada espectrofotometrÌa.
EspectrofotometrÌa significa ìmedida del espectro de la luzî y se refiere a la medida del tipo y cantidad de luz que se obtiene de una disoluciÛn. A continuaciÛn explicamos que es el espectro de la luz y como se produce la interacciÛn con la materia.
El espectro electromagnÈtico.
La luz se puede explicar como un conjunto de radiaciones que se mueven por todo el espacio. Aquellas detectables por nuestro ojo corresponden a la luz visible, pero la mayorÌa son invisibles para nosotros.
Estas radiaciones se pueden describir como partÌculas y como ondas. La descripciÛn como onda se basa en que la luz son campos elÈctricos y magnÈticos que oscilan perpendicularmente a la direcciÛn de traslaciÛn por el espacio dando lugar a ondas transversales.
Una radiaciÛn electromagnÈtica (cualquier fenÛmeno ondulatorio) se define generalmente mediante dos par·metros: Longitud de onda (l): distancia recorrida por un ciclo completo. De cresta a cresta de la onda. Frecuencia (n): n˙mero de oscilaciones completas que realiza la onda por segundo.
E= h◊ =6,6 ◊ 10 -34^ ◊4,6◊ 1014 =3,0◊ 10 -19 J
4,0 10 J
50 10 m
310 m/s
6,6 10 9 -^18
8
l
c
E h
vemos como las radiaciones ultravioletas (con menor l) son m·s energÈticas que las visibles.
Por lo tanto la energÌa es inversamente proporcional a la longitud de onda y directamente proporcional a la frecuencia. La luz roja (con mayor l y menor n) es menos energÈtica que la luz azul (con menor l y mayor n)
El conjunto de radiaciones electromagnÈticas se llama espectro electromagnÈtico y es conveniente agruparlas en regiones para poder conocer sus propiedades. En la fig. siguiente se muestran las zonas del espectro seg˙n la clasificaciÛn m·s aceptada. Como se puede observar la zona del visible (radiaciones percibidas por nuestro ojo) es muy pequeÒa en comparaciÛn con la gran amplitud del espectro.
Ten en cuenta, tambiÈn, que aunque hablamos de una radiaciÛn determinada (l), fÌsicamente es imposible aislar dicha radiaciÛn. Siempre podremos obtener un rango de radiaciones pequeÒo seg˙n la exactitud del dispositivo de selecciÛn (difractores de radiaciÛn y filtros), pero nunca una sola. De la misma manera que no podemos obtener o aislar un punto de una recta, sino un trozo pequeÒo (un conjunto de puntos)
Figura 2. Espectro de radiaciones electromagnÈticas.
Las radiaciones m·s importantes con aplicaciÛn al an·lisis quÌmico son:
Rayos X 0,1-10 nm fluorescencia Ultravioleta (UV) 10-380 nm absorciÛn/emisiÛn Visible (VIS) 380-780 absorciÛn/emisiÛn/colorimetrÌas Infrarrojo (IR) 780 nm- 300 mm infrarrojos Microondas 300 mm ñ 0,01 m Radio 0,01 ñ 10 m resonancia electrÛnica /nuclear
Las molÈculas absorben radiaciÛn electromagnÈtica.
Cuando una molÈcula absorbe un fotÛn su energÌa interna aumenta y pasa a un estado inestable, por lo que r·pidamente vuelve a liberar esa energÌa ìsobranteî y vuelve al estado inicial que es m·s estable. El estado inicial se denomina estado fundamental y el estado m·s energÈtico se llama estado excitado. La absorciÛn de radiaciÛn produce un paso del estado fundamental al excitado (excitaciÛn) y en el proceso contrario (llamado relajaciÛn) hay una liberaciÛn de energÌa. Esta energÌa liberada en la relajaciÛn puede ser en forma de calor o en forma de radiaciÛn electromagnÈtica otra vez. Este ˙ltimo proceso de desprendimiento de radiaciÛn se llama emisiÛn.
Estos procesos se pueden representar como una reacciÛn quÌmica y en un diagrama de energÌa
M h M^ *
emisión
absorción
Æ
øQue le pasa a la molÈcula al absorber una radiaciÛn electromagnÈtica?
El aumento del nivel energÈtico interno de la molÈcula produce unos cambios en los enlaces intramoleculares y/o en el movimiento de los electrones alrededor del ·tomo. Estos cambios se llaman transiciones y se clasifican en tres tipos:
a energí
absorción emisión
estados excitados
estado fundamental
T
c
T
b
CuantificaciÛn.
Ley de Beer.
La cantidad de radiaciÛn electromagnÈtica absorbida por un analito se puede relacionar cuantitativamente con la concentraciÛn de dicha sustancia en disoluciÛn.
Se define la transmitancia (T) como la fracciÛn de radiaciÛn incidente transmitida por la disoluciÛn. Si la potencia radiante que incide sobre la disoluciÛn es Po i P la potencia radiante que sale, entonces
P o
P
T =
Adem·s se observa que la potencia de la energÌa transmitida disminuye geomÈtricamente
(exponencialmente) con la concentraciÛn c y con la
distancia b recorrida a travÈs de la disoluciÛn.
T = 10 -k◊^ c T = 10 -k'◊b
donde k y kí son ctes de proporcionalidad, y combinando ambas y aplicando logaritmos
T = 10 -a◊b◊^ c
que es la expresiÛn matem·tica de la Ley de Beer y que indica la relaciÛn directa entre la absorbancia de un analito y su concentraciÛn en disoluciÛn.
a es la absortividad. Es una constante e indica la absorciÛn de cada analito por unidad de concentraciÛn y unidad de distancia recorrida por el haz. Cuando se usan unidades molares se llama absortividad molar (e) y se expresa en L/mol.cm
Po P
b
c
Ejemplo: Cual ser· la transmitancia y la absorbancia de una disoluciÛn de 1,00 mg de Fe en 100 mL en una celda espectrofotomÈtrica de 1 cm. Absortividad del Fe es 15, L/g.cm
0,155unidadesdeabsorbanci a
L
g
1cm 0,
gcm
L
A ab c 15,5 ◊ ◊ =
T = 10 -A^ = 10 -0,155=0,70unidadesdetransmitan cia
En la pr·ctica esta ley no se cumple exactamente y para determinar la concentraciÛn de un analito a partir de las medidas de absorbancia, es preciso realizar un proceso de calibraciÛn.
Errores de medida. Desviaciones de la ley de Beer.
Errores instrumentales:
Hay dos errores de lectura inherentes al detector espectromÈtrico. El primero se produce cuando hay una gran cantidad de analito y, por lo tanto, una gran absorbancia de radiaciÛn. Al detector llega muy poca potencia radiante y se encuentra en la zona lÌmite de detecciÛn, con lo que no responde bien a pequeÒÌsimas variaciones de absorbancia. El segundo se produce cuando hay muy poco analito y, por tanto, muy poca absorbancia. Esto implica que casi toda la potencia incidente atraviesa la disoluciÛn y llega al detector. Entonces, el detector espectromÈtrico esta en la zona de saturaciÛn y no aprecia bien pequeÒas variaciones en la absorciÛn.
En la gr·fica se muestra el error (en %) que se calcula matem·ticamente para toda la escala del espectro.
En la figura se observa que hay un error mÌnimo entre el 20 y el 65% de T (0,200 a 0, unidades de absorbancia). Los espectrofotÛmetros m·s sensibles permiten medidas con un error aceptable entre 0, y 1,500 unidades de absorbancia.
Otros errores relacionados con el aparato son los debidos a que los espectrofotÛmetros no
Figura 4. Error relativo del espectrofotÛmetro.
Sensibilidad : Es la concentraciÛn requerida para dar un 1% de absorbancia (99% de transmitancia o lo que es lo mismo 0,0044 unidades de absorbancia. A medida que esta concentracion es menor, la sensibilidad de la tËcnica es mayor porque es necesaria menos concentraciÛn para producir una seÒal en el detector.
LÌmite de detecciÛn : Es la mÌnima concentraciÛn que se puede medir con la tÈcnica y con un elevado nivel de certidumbre. Est· relacionado con el ruido de fondo del aparato, es decir la seÒal que mide el aparato cuando se introduce un blanco. Una manera de calcularlo es multiplicar por tres la seÒal correspondiente al ruido de fondo.
Rango de linealidad : Es el intervalo de concentraciones dentro del cual podemos medir una muestra problema con un elevado nivel de certidumbre. Generalmente a partir del valor m·ximo de este rango, la seÒal (absorbancia) deja de tener una relaciÛn lineal con la concentraciÛn y la curva se hace horizontal, tendiendo a un valor m·ximo de absorbancia. Las muestras o patrones que estan fuera de este rango no se pueden medir con seguridad con la tÈcnica empleada.
El espectrofotÛmetro.
Es el nombre genÈrico de todos los aparatos basados en esta tÈcnica. A este tÈrmino se le aÒaden los adjetivos adecuados a la subtÈcnica adecuada, ej. ìespectrofotÛmetro de absorciÛn atÛmicaî.
El espectrofotÛmetro tiene un generador de radiaciÛn l˙mÌnica (policrÛmica), un separador para obtener la radiaciÛn adecuada y luego mide la potencia radiante obtenida. Los componentes fundamentales que tienen todos los espectrÛmetros son:
Fuente: es el dispositivo emisor de radiaciÛn electrom·gnetica. Generalmente emite una banda muy amplia de radiaciones contÌnuas alrededor de la l deseada. Seg˙n la zona del espectro que emite hay tres tipos: Visible: L·mparas de filamento de Tungsteno incandescente o de Wolframio (halÛgeno). Son similares a las bombillas comunes. Ultravioleta: Tubo de hidrÛgeno o de descarga de deuterio. A veces est·n refrigerados con agua para disipar el elevado calor que producen.
fuent e
monocromador muestra detector
(transductor)
registrador
Infrarojos: Fuentes especiales de Ûxidos de tierras raras (disprosio, holmio, erbioÖ) o carburos (de silicio). Estos emiten radiaciÛn en IR (1,5 a 2,0 mm) a elevadas temperaturas (1000-2000∫C).
Monocromador o selector de l: tiene como objetivo controlar la pureza de la radiaciÛn emitida consiguiendo el menor ancho de banda de longitud de onda posible. Consta de un conjunto de lentes, espejos y rendijas para dispersar y separar, enfocar y restringir la radiaciÛn no deseada. Los componentes de los monocromadores son: PRISMAS: producen la refracciÛn de la luz, siendo el ·ngulo de refracciÛn mayor cuanto menor es la l de la radiaciÛn. DespuÈs del prisma hay una rendija por donde se hace pasar la radiaciÛn deseada. Seg˙n el tipo de radiaciones se usan prismas de vidrio (VIS), cuarzo o sÌlice (UV) y cristales de NaCl para IR.
REDES DE DIFRACCION: Es una l·mina met·lica (Al) altamente pulida sobre la que se han hecho una gran cantidad de estrÌas (lÌneas paralelas). Estas estrÌas actuan como centros de dispersiÛn de todas las radiaciones incidentes. Hay una dispersiÛn lineal de las l de una determinada banda crom·tica, por lo tanto se puede usar en todas las regiones del espectro. Funciona mejor que el prisma en el IR.
Celdas para la muestra : recipientes donde se coloca la muestra a analizar. Varian mucho seg˙n la tÈcnica a ulilizar, pero como caracterÌstica comun deben ser transparentes en la regiÛn de l que se va a medir. VIS y UV ñ cubetas cuadradas de vidrio, cuarzo de 1 cm de lado. IR ñ cubetas de NaCl, AgCl.
Detector (transductor): Produce una seÒal elÈctrica cuando recibe un fotÛn. Esta seÒal elÈctrica luego es convertida en unidades de potencia radiante transmitida o absorbida. Los detectores tambiÈn dependen de la regiÛn de l en la que se trabaja: FOTOTUBO. Para la zona del VIS y UV. Con el mismo principio de funcionamiento que la cÈlula fotoelÈctrica.
Al golpear un fotÛn en el c·todo, este emite un electrÛn hacia el ·nodo, lo cual provoca un flujo de corriente elÈctrica que es medida por un voltÌmetro. La respuesta
policromat.
rojo
viole t
PRISMA
Tipos de espectrofotometrÌas.
En la tabla siguiente se muestra una clasificaciÛn de los principales tipos de espectrofotometrias agrupados seg˙n el tipo de interacciÛn luz-molÈcula (absorciÛn o emisiÛn) y seg˙n la zona del espectro en la que se trabaja. Y a continuaciÛn se describen las caracterÌsticas principales de cada tipo, los instrumentos utilizados y las aplicaciones analÌticas m·s importantes.
ClasificaciÛn
molecular
UV ñ VIS IR RMN ABSORCION
atÛmica llama (EAA) electrotÈrmica (GF)
atÛmica llama (EEA) plasma (ICP) EMISION
molecular fluorescencia (FS, XRF)
OTROS
turbidimetria refractometria polarimetria espectroscopia masas (EM)
Espectrofotometria de absorción molecular VIS-UV.
Hay un proceso de absorciÛn de radiaciÛn por parte de las molÈculas pasando a un estado excitado.
M + h◊ n absorción Æ M^ * y en un tiempo muy breve se produce la relajaciÛn con emisiÛn de energÌa en forma de calor
M* M calor
relajación Æ +
El aumento de energÌa interna conlleva transiciones electrÛnicas. Estas transiciones son de electrones compartidos que forman enlaces o de electrones de orbitales atÛmicos externos (no compartidos). Los principales tipos de moleculas que experimentan este fenÛmeno son:
- compuestos org·nicos con grupos no saturados (dobles y triples enlaces), donde hay electrones de enlace que pueden saltar a otros orbitales de enlace. Estos grupos funcionales que absorben en VIS o UV se llaman cromÛforos.
- compuestos de coordinaciÛn (complejos) de metales de transiciÛn. Ej. Fe(SCN)2- rojo intenso.
- iones de metales de transiciÛn, de lant·nidos y de actÌnidos. Ej. color azul de la disoluciÛn de Cu2+
Generalmente la absorciÛn de estos compuestos se produce en varias l o amplias bandas de absorciÛn, por lo que no hay picos bien definidos. Sobre todo cuando hay interacciones con el disolvente. Esto confiere poca selectividad a la tÈcnica para identificaciÛn de especies, siendo m·s util en an·lisis cuantitativo.
El instrumento utilizado en la tÈcnica es el espectrofotÛmetro visible-ultravioleta. Que permiten trabajar con una gran cantidad de l, incluso hay algunos que hacen un barrido en una region del espectro dando un gr·fico del espectro de absorciÛn de una sustancia. Estos aparatos constan de un selector de l, y una cubeta transparente de 1 cm de lado y 3 cm de alto donde se coloca la disoluciÛn a medir. Normalmente hay dos huecos para dos cubetas, uno para la muestra y otra para una disoluciÛn de referencia o blanco, frente a la cual se hacen todas las medidas.
Cuando la especie quÌmica a medir absorbe en el visible (y la disoluciÛn tiene color) la tÈcnica se llama vulgarmente colorimetrÌa. Y los aparatos utilizados se llaman colorÌmetros. TambiÈn se comercializan kits de an·lisis r·pidos que tienen unas tablas de comparaciÛn de colores (o disoluciones prepararadas y de color estable) en lugar de un aparato como el descrito. La disoluciÛn problema se mezcla con los reactivos adecuados en un pequeÒo tubo de ensayo y se compara con la tabla de colores. En esta tabla est· asignada la concentraciÛn de analito que corresponde a cada color, con lo cual es puede determinar la concentraciÛn en el problema. Este mÈtodo no tiene una gran exactitud pero en muchas aplicaciones es suficiente (cloro en piscinas, nitratos en aguas de embalses, NaCl en aguas para riego, etc).
En muchos casos la especie estudiada no absorbe en el VIS-UV, pero sÌ un complejo formado con otro compuesto. Por ej. el iÛn fosfato no absorbe en el VIS, pero forma un complejo con el iÛn molibdato y el vanadato (fosfomolibdovanadato) que tiene una gran intensidad de absorciÛn a 430 nm (azul), y se emplea para an·lisis de fÛsforo en aguas, suelos, etc. En estos casos la determinaciÛn espectromÈtrica no es directa, sino que previamente se hace reaccionar la muestra con unos reactivos adecuados ( reacciÛn colorimÈtrica ) y posteriormente se mide la absorbancia de la mezcla.
FotÛmetros de filtro. Con un filtro adecuado se selecciona una l^ deseada. Sirven para monitorizar la concentraciÛn de una especie quÌmica en un punto fijo. Se usan mucho para contaminantes atmosfÈricos: CO, nitrobenceno, cloruro de vinilo, HCN, piridina,etc. En algunos instrumentos se usan para determinar CO 2 , SO 2 , etc.
Aplicaciones. Se usa en la identificaciÛn de compuestos en investigaciÛn de medicamentos, bioquÌmica, biologÌa, fisiologÌa. En la industria farmaceutica, pesticidas, alimentaciÛn, contaminantes, etc.
Espectrofotometria de absorción y de emisión atómica.
Permite la determinaciÛn (cuantificaciÛn) de unos 70 elementos quÌmicos en concentraciones que oscilan entre ppb a ppm. La medida de los elementos quÌmicos se hace en estado atÛmico mediante una atomizaciÛn de la muestra en estado gaseoso.
Estos ·tomos experimentan absorciÛn, emisiÛn o fluorescencia de radiaciones VIS, UV o rayos X, debidas a transiciones electrÛnicas entre orbitales atÛmicos. Esta tÈcnica no da informaciÛn sobre enlaces moleculares en absoluto y nos da informaciÛn especÌfica sobre un elemento quÌmico.
La principal diferencia con las otras espectrometrias es la atomizaciÛn , proceso por el cual la muestra se introduce en un mechero, junto con el combustible, y se quema a elevada temperatura. Las molÈculas del analito se rompen totalmente liberando los elementos quÌmicos en estado atÛmico, y estos pueden experimentar fenÛmenos de absorciÛn, emisiÛn o fluorescencia. En la figura siguiente se muestra un esquema de estas posibilidades.
Seg˙n el sistema de atomizaciÛn, y la temperatura a la que se produce, se tienen los siguientes mÈtodos de espectrofotometrÌa atÛmica: llama, electrotÈrmico, plasma, arco voltaico y chispa elÈctrica.
Espectrofotometría de absorción atómica con llama.
Es el mÈtodo m·s utilizado de la espectrofotometria atÛmica. Muy adecuado para la determinaciÛn de ppm de Fe, Cd, Au, Pb, Zn, Cu, Mn en disoluciones acuosas de aguas, fertilizantes, suelos, extractos vegetales, etc. Los ·tomos en la llama absorben radiaciÛn de determinadas l (VIS y UV) seg˙n su naturaleza, por lo que es una tÈcnica muy especÌfica para cada elemento. La absorciÛn en la llama sigue la ley de Beer, pero en la pr·ctica es necesario hacer un
calibrado con disoluciones patrÛn de las que se obtienen valores de absorbancia y que permiten calcular la recta de calibrado.
El instrumento se denomina EspectrofotÛmetro de AbsorciÛn AtÛmica (EAA). En inglÈs: Flame Atomic Absorption Spectrophotometer (F)AAS.
Como fuente de radiaciÛn se usa una lampara de catodo hueco que contiene el mismo metal que se va a analizar y que emite una radiaciÛn con una banda de l entorno a la que se va a absorber. En lugar de una cubeta o recipiente para poner la muestra lleva un mechero donde se produce la llama con la que se atomiza la muestra. Esta llama suele ser de propano, acetileno o hidrÛgeno y oxÌgeno o Ûxido nitroso (N 2 O). Las temperaturas que alcanza varian entre 1500 y 3000∫C.
monocromado
monocromado
monocromado
detector
detector
detector
átomo en la llama (^) emisiÛn
absorciÛn
fluorescencia laser
l·mpara
llama
energía
transición absorción atómica
transición emisión atómica
estados excitados
estado fundamental transición fluorescencia atómica
transiciÛn no radiante
Espectrofotometria de emisión con plasma.
Se consigue una llama de altÌsima temperatura que transforma la mezcla de combustible y muestra al estado de plasma: una mezcla gaseosa con una concentraciÛn muy alta de cationes y electrones. Esto permite una elevada eficiencia en la atomizaciÛn, una intensa emisiÛn de los ·tomos y la determinaciÛn de una gran cantidad de elementos quÌmicos met·licos (y algunos no metales) con algo menos de sensiblidad que el Horno de Grafito, pero con m·s precisiÛn. Adem·s la combinaciÛn de esta tÈcnica con un sistema inform·tico potente, permite la determinaciÛn de la concentraciÛn de varias decenas de elementos quÌmicos en unos segundos. Los diferentes aparatos se basan en la fuente de energÌa para obtener el plasma en el mechero. Los m·s comunes son:
- DCP: plasma generado por una corriente contÌnua.
- ICP: (induced coupled plasm) plasma acoplado por inducciÛn de un generador de radiofrecuencias.
- plasma generado por frecuencias de microondas. Entre los nometales que pueden ser determinados por esta tÈcnica se encuentra el P y el B. Se obtienen lÌmites de detecciÛn entre 0,1 y 100 ppm, y el acoplamiento de esta tÈcnica con otras muy sensibles permite llegar hasta 1 ppb. Ej. ICP-EM o ICP ñespectrometro de masas.
Espectrofotometria de fluorescencia molecular.
Se basa en el fenÛmeno que experimentan algunas molÈculas de absorber una radiaciÛn determinada y en el proceso de relajaciÛn, liberar parte de la energia como calor (radiaciÛn tÈrmica) y otra parte como radiaciÛn electromagnÈtica de una longitud de onda mayor a la incidente. Este fenÛmeno se produce en un intervalo de tiempo muy pequeÒo despuÈs de la absorciÛn (10-5^ s) a diferencia de la fosforescencia que puede durar minutos y horas. Este fenÛmeno permite una tÈcnica muy sensible ya que no todas las molÈculas fluorescen y las l pueden cambiar seg˙n las condiciones. Los lÌmites de detecciÛn son inferiores a la absorcion molecular VIS-UV. El instrumento m·s usado es el espectrofluorÛmetro, y la tÈcnica m·s comun se denomina Fluorescencia de Rayos X, ya que son estos los utilizados como fuente de energia. Tiene una gran aplicabilidad en la cuantificaciÛn de molÈculas org·nicas en productos alimenticios, farmaceuticos, clÌnicos y naturales.
Otros métodos.
Resonancia Magnética Nuclear (RMN).
Se produce una absorciÛn de radiaciÛn electromagnÈtica por los n˙cleos atÛmicos. Estos tienen un movimiento de giro, que es cambiado en el proceso de absorciÛn. El tipo de radiaciones que se utilizan son de gran l (microondas de baja energia), y la absorciÛn depende de la configuraciÛn electrÛnica que rodea al nucleo y de las interacciones intramoleculares. Por lo tanto da informacion sobre los enlaces que tiene un ·tomo, y el tipo de molÈcula que se estudia. Las radiaciones involucradas en esta tÈcnica no alteran los materiales estudiados (dada su baja energia), por lo que tiene una gran aplicaciÛn en seres vivos, productos f·cilmente alterables, etc. Los elementos quÌmicos que se detectan por esta tÈcnica son H, F, P, B, Cl, N. Mientras que el C y el O no tienen un momento cinÈtico de giro nuclear. Esto hace que la tÈcnica sea muy interesante para identificar molÈculas org·nicas, opteniendo espectros de los ·tomos de H, de los que se deduce todos los enlaces del H en la molÈcula. Esta tÈcnica tiene una gran aplicaciÛn en medicina (estudios no destructivos de tejidos de organos del cuerpo humano), determinaciÛn de humedad, estudios de aceites y grasas, estudios de F en pl·sticos, etc.
Espectroscopia de masas (MS).
No es una tÈcnica espectrofotomÈtrica propiamente dicha, pero se utiliza mucho en conjunto con algunos de los instrumentos citados. Se basa en obtener una nube de moleculas gaseosas ionizadas, de manera que quedan los elementos quimicos en forma iÛnica (cationes) en estado gaseoso. Esta nube se acelera mediante un campo elÈctrico y pasa por un potente im·n que separa los iones seg˙n su masa, y finalmente choca sobre un detector sensible a todos los iones. El detector es como una pantalla alargada y los ·tomos de un mismo elemento chocan en una misma zona, distinguiendose varias regiones o rayas en el detector relacionadas con la masa de los ·tomos presentes en la muestra. Al final se obtiene una gr·fica llamada espectrograma o espectro de masas, con los pesos atÛmicos en abcisas y la frecuencia o cantidad en ordenadas. En este aparecen rayas indicando los elementos quÌmicos presentes y son m·s o menos largas seg˙n la cantidad de ·tomos que hay. La instrumentaciÛn de esta tÈcnica es muy sofisticada y solo disponible en muy buenos laboratorios. Da un grado de exactitud muy bueno, siendo la tÈcnica m·s sensible para determinar algunos elementos quÌmicos. Permite determinar ppb de algunos metales en combinaciÛn con la tÈcnica ICP.
