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TRANSMITANCIA, ABSORBANCIA Y LEY DE LAMBERT-BEER

Imaginemos un dispositivo experimental como el de la siguiente Figura 3. Disponemos de una fuente emisora de radiación electromagnética (lámpara), unos sistemas de enfoque (rendijas) para hacer que la radiación incida perpendicularmente a la muestra, un dispositivo que permita seleccionar la longitud de onda que incide sobre la muestra (red de difracción) y un sistema electrónico de medida de intensidad de luz.

Imaginemos también que hacemos dos medidas de la intensidad de luz:

1) La primera medida la muestra será una disolución con la misma matriz que el analito que deseemos determinar pero en ausencia de éste (disolución blanco). La intensidad de radiación (luz) que llega al lector será sub_Io.bmp

2) La segunda medida se hará en presencia del analito (cromóforo) que deseemos estudiar. En este caso la intensidad de luz que llega al lector será I. Como trabajamos con analitos que absorben radiación a la longitud de onda que selecciona la red de difracción, lógicamente sub1.bmp.

Existen dos maneras de expresar la relación entre I e Io. La relación directa se denomina transmitancia (T), mientras que se denomina absorbancia al logaritmo con signo cambiado de la transmitancia. La absorbancia es un término actualmente mucho más utilizado que la transmitancia.

La expresión matemática de ambos parámetros es:

image1.bmp

La ley de Lambert-Beer establece que la absorbancia está directamente relacionada con las propiedades intrínsecas del analito, con su concentración y con la longitud de la trayectoria del haz de radiación al atravesar la muestra. La expresión matemática de la ley de Lambert-Beer es:

A = C .e.bmp . L

donde:

A = Absorbancia de la muestra

C = Concentración del cromóforo

L = Longitud del paso óptico que contiene la muestra

e.bmp = Absorptividad molar. Depende del cromóforo en si mismo, de la landa_simple.bmp y de las condiciones de medida (pH, T...). Ya que la absorbancia es adimensional las unidades son concentración-1 longitud-1.

Ejemplos de la aplicación de Lambert-Beer

1) Una disolución 100 µM de un determinado cromóforo tuvo una transmitancia a 525 nm de 0.5 cuando se midió en una celda 1.5 cm de longitud. Calcular: a) la absorbancia de la disolución; b) la absorptividad molar del cromóforo

a) A = -log T = - log 0.5 = 0.301

b) A = C .e.bmp . L Reordenando la ecuación obtendremos:

e.bmp = A/(C x L) = 0.301 /(10-4 M x 1.5 cm) = 2 x 103 M-1 cm-1

2) Una disolución patrón de níquel 5.00 x 10-5 M se coloca en una cubeta de longitud de paso 1 cm. La absorbancia a 592 nm es 0.446. a) ¿Cuánto vale e.bmp a 592 nm?. b) Si una disolución problema de níquel tiene una absorbancia de 0.125 a la misma landa_simple.bmp ¿cuál es la concentración de níquel en la muestra?.

a) Dado que A = C . e.bmp . L. Entonces 0.446 = 5 x 10-5 M x 1 cm x e.bmp y deducimos e.bmp = 8920 M-1 cm-1

b) Aplicando que A = C . e.bmp . L. 0.125 = 8920 M-1 cm-1 x 1 cm x C; y por lo tanto C= 14 µM