Interacciones entre Materia y Radiación en Técnicas Espectroscópicas

Interacciones entre Materia y Radiación

Existen cuatro tipos fundamentales de interacciones entre la materia y la radiación:

1. Absorción de energía: Base de la técnica de colorimetría. Se mide la concentración de una sustancia coloreada, la cual es proporcional a la intensidad del color en un intervalo específico. El color observado puede ser propio de la sustancia o formarse tras la adición de un reactivo.
2. Emisión de energía: Liberación de energía posterior a una absorción previa.
3. Refracción de la luz: Se mide por el índice de refracción, específico para cada sustancia. Sirve para caracterizar sustancias o determinar la cantidad de un componente.
4. Rotación de la luz polarizada: Base de la técnica de polarimetría. La luz polarizada vibra en un solo plano. Algunas sustancias desvían este plano (dextrógiras o levógiras). El ángulo de desviación se relaciona con la concentración de la sustancia, permitiendo estimar la cantidad de analito presente.

Técnicas Basadas en estas Interacciones

Diversas técnicas analíticas se basan en estas propiedades:

Espectrometría de UV visible

La absorción de luz por una sustancia es directamente proporcional a su concentración. Se utiliza principalmente para análisis cuantitativo.

Espectrofotometría de Fluorescencia

Algunas sustancias emiten luz (fluorescencia) tras absorber energía. A bajas concentraciones, la intensidad de la fluorescencia es proporcional a la concentración.

Espectrofotometría Infrarroja

Se bombardea la muestra con radiación infrarroja, generando espectros que permiten identificar estructuras características. Proporciona más información sobre el compuesto que la espectrometría visible. Se usa para analizar cafeína, grasa y lactosa en la leche.

Espectrometría de Absorción Atómica

Se atomiza la muestra en una cámara de grafito, creando una niebla. Un quemador produce una llama, y se hace pasar una radiación con una longitud de onda específica a través de ella. Los átomos absorben energía a esa longitud de onda. La cantidad de luz absorbida determina la cantidad de analito. Es una técnica muy sensible, usada para detectar metales pesados.

Fotometría de Llama

Se mide la intensidad de la radiación emitida por una sustancia al quemarse en una llama. Es muy sensible y se utiliza para la detección de metales.

Espectrometría de Masas

Se ionizan las sustancias y se fragmentan. Luego, se separan los fragmentos según su relación masa/carga. Cada sustancia tiene un espectro de masas característico. Sirve para análisis cualitativo.