Fundamentos de Espectroscopía: Turbidimetría, Nefelometría y Espectroscopía Atómica

Turbidimetría y Nefelometría

Conceptos Fundamentales

• Refracción: Cambio de dirección de una onda al pasar de un medio a otro.
• Difracción: Curvatura o esparcimiento de las ondas cuando encuentran un obstáculo o al atravesar una abertura.
• Dispersión: Variación del índice de refracción en función de la longitud de onda o de la frecuencia.

Principales Clases de Métodos Espectroquímicos

Nota: La radiación que emite un analito después de la excitación es directamente proporcional a la concentración del analito.

Turbidimetría y Nefelometría: Métodos de Dispersión

Son métodos analíticos basados en la dispersión de partículas suspendidas en líquidos.

Características: Técnicas complementarias para el análisis cuantitativo de disoluciones coloidales, emulsiones, humos o nieblas.

Turbidez

Propiedad óptica de una muestra que provoca que la radiación sea dispersada y absorbida, en lugar de transmitida en línea recta a través de ella.

Turbidimetría

Mide la disminución de la luz transmitida a través de una suspensión de partículas.

Instrumentos para la Medición de Turbidimetría

• Espectrofotómetro UV/UV-Vis
• Turbidímetro
• Colorímetro

Nefelometría

Mide la luz dispersada en una dirección diferente a la de la luz incidente (generalmente con ángulos que oscilan entre 15° y 90°).

Instrumentos para la Medición de Nefelometría

• Nefelómetro portátil
• Nefelómetro fijo

Comparación entre Turbidimetría y Nefelometría

Espectroscopía Atómica

Espectroscopía

Estudio de la interacción de diversos tipos de radiación con la materia.

Métodos Espectrométricos (Radiación Electromagnética - REM)

• Luz visible
• Radiación infrarroja (Calor radiante)
• Rayos gamma
• Rayos X
• Radiación ultravioleta (UV)
• Microondas
• Radiofrecuencia

Interacción REM-Materia

• Absorción
• Emisión
• Dispersión

La espectroscopía atómica permite identificar y/o cuantificar los átomos que forman las muestras objeto del análisis.

Fundamento de la Espectroscopía Atómica

Consiste en transformar la muestra en átomos en estado de vapor (atomización) y medir la radiación electromagnética absorbida o emitida por estos átomos.

Dependencia de la Sensibilidad

• Técnicas de Absorción: Depende del número de átomos en estado fundamental.
• Técnicas de Emisión: Depende del número de átomos en estado excitado.

El Espectro de un Elemento

El espectro de un elemento es siempre el mismo, lo que significa que cada elemento posee su propia firma espectral. Si se hace pasar luz blanca a través de una sustancia antes de que atraviese un prisma, solo aquellas longitudes de onda que no hayan sido absorbidas por dicha sustancia pasarán, obteniéndose así el espectro de absorción de la misma.

Secuencia de Formación de Átomos a partir de Compuestos

Durante el proceso de atomización, los compuestos de la muestra experimentan una serie de transformaciones:

1. Evaporación del solvente.
2. Formación de sales sólidas (a partir de cationes y aniones).
3. Volatilización de los aniones como óxidos (ej. NO₂, CO₂, SO₂, Cl₂, etc.).
4. Formación del metal en estado elemental.

Componentes Principales de un Espectrómetro Atómico

• Fuente de Radiación: Emite una línea específica para el elemento a analizar.
• Nebulizador: Forma pequeñas gotas de la muestra para facilitar la atomización.
• Atomizador (Quemador o Horno): Genera átomos a partir de la muestra mediante combustión o calentamiento.