Fundamentos de Espectroscopia: Transmitancia, Absorbancia y Ley de Lambert-Beer

Este documento explora los conceptos fundamentales de la transmitancia y la absorbancia, pilares en la espectroscopia, así como la Ley de Lambert-Beer y sus implicaciones prácticas. Se detallan las limitaciones inherentes y las desviaciones instrumentales y químicas que pueden afectar su aplicación.

Concepto de Transmitancia

• La Transmitancia es la fracción de radiación incidente transmitida por la solución.
• Varía entre 0 y 1.
• Generalmente se expresa como porcentaje.

Concepto de Absorbancia

• La Absorbancia es la atenuación de la intensidad de la radiación cuando esta incide sobre una muestra.
• La Absorbancia de una solución aumenta cuanto mayor es la atenuación del haz de ER.
• La Transmitancia de una solución disminuye cuanto mayor es la atenuación del haz de ER.

Ley de Lambert-Beer

La Ley de Lambert-Beer establece una relación fundamental en espectroscopia:

A = a · b · C

• Relaciona la potencia del haz antes de atravesar la muestra y la potencia del haz luego de atravesar la muestra.

Limitaciones Propias de la Ley de Beer

La Ley de Beer describe el comportamiento de la absorción principalmente en soluciones diluidas. Sus limitaciones incluyen:

1. Concentraciones elevadas (C > 0.01 mol/L): Se produce una disminución de la distancia promedio entre especies absorbentes, lo que afecta la distribución de cargas y puede alterar la capacidad de absorción a una longitud de onda dada.
2. Altas concentraciones de electrolitos: Un efecto similar al punto anterior puede observarse en soluciones diluidas de la especie absorbente que contienen altas concentraciones de electrolitos.
3. Dependencia de la absortividad molar: La absortividad molar puede depender del índice de refracción de la solución.

Desviaciones a la Ley de Beer

Las desviaciones de la Ley de Beer pueden clasificarse en dos categorías principales: químicas e instrumentales.

Desviaciones Instrumentales

Luz Policromática

Cuando la medición de la Absorbancia (A) se realiza con radiación compuesta por múltiples longitudes de onda (por ejemplo, λ' y λ''), la potencia del haz emergente de la solución está dada por (P' + P'') y la del haz que procede del solvente por (P'₀ + P''₀).

Nota importante: Las desviaciones a la Ley de Beer resultantes de la utilización de un haz policromático no son perceptibles, siempre que la radiación empleada no abarque una región espectral en la que el analito presente grandes variaciones de Absorbancia (A) en función de la longitud de onda (λ).

Luz Parásita

Se define como la radiación debida al instrumento que está fuera de la banda de longitud de onda nominal seleccionada para la medida.

Esta radiación parásita proviene de la dispersión y reflexión de la superficie de las rejillas, lentes o espejos, filtros y ventanas del equipo.