Espectrofotometría para niños
La espectrofotometría es una técnica científica que nos ayuda a medir cuánta luz absorbe una sustancia química. Imagina que tienes un vaso con un líquido de color. Cuando haces pasar un rayo de luz a través de ese líquido, una parte de la luz es absorbida y otra parte pasa al otro lado. La espectrofotometría mide cuánta luz pasa y cuánta se queda en el líquido. Esto nos permite saber qué cantidad de una sustancia hay en una muestra.
Contenido
¿Cómo funciona la espectrofotometría?
Esta técnica se basa en cómo las sustancias absorben la luz. Usamos luz que no podemos ver, como la radiación ultravioleta, y luz que sí podemos ver, como la luz de colores. Cuando la luz atraviesa una muestra, la sustancia en ella absorbe una parte de esa luz. Esto hace que la luz que sale de la muestra tenga menos energía.
La espectrofotometría mide cuánta luz se absorbe según el tipo de luz (su longitud de onda). Cada sustancia química absorbe la luz de una manera única, como si fuera su huella digital. Por ejemplo, la espectrofotometría ultravioleta-visible usa luz ultravioleta (entre 180 y 380 nanómetros) y luz visible (entre 380 y 780 nanómetros). Esto es muy útil para estudiar diferentes materiales.
La Ley de Lambert
La Ley de Lambert nos explica cómo la luz ilumina una superficie. Dice que la luz que llega a una superficie depende de qué tan brillante sea la fuente de luz y de qué tan lejos esté la superficie de esa fuente. También influye el ángulo en que la luz llega a la superficie. Cuanto más lejos estés de una lámpara, menos luz te llegará.
La Ley de Beer-Lambert
Esta ley es muy importante en espectrofotometría. Dice que "cuanto mayor sea la concentración de una sustancia en una solución, más luz absorberá". Piensa en esto: si tienes un vaso con agua y un poquito de azúcar disuelta, y otro vaso con la misma cantidad de agua pero con mucho más azúcar, el segundo vaso se verá más oscuro.
Si haces pasar un rayo de luz por el primer vaso (con poco azúcar), mucha luz pasará al otro lado. Pero si haces lo mismo con el segundo vaso (con mucho azúcar), menos luz pasará. Esto es porque en el segundo vaso, las moléculas de azúcar son más numerosas y absorben más luz.
La Ley de Bouguer-Beer-Lambert
Esta ley es una combinación de las leyes de Lambert y Beer. Es la base principal para entender cómo la luz interactúa con las sustancias en la espectrofotometría.
¿Qué son la transmitancia y la absorbancia?
Cuando la luz atraviesa una muestra, una parte se pierde. Podemos medir esto con dos conceptos:
- Transmitancia (T): Es la cantidad de luz que logra pasar a través de la muestra. Se calcula dividiendo la intensidad de la luz que sale de la muestra (It) entre la intensidad de la luz que entró (Io).
- Absorbancia (A): Es la cantidad de luz que la muestra absorbe. Cuanta más luz absorbe una muestra, menos luz transmite. La absorbancia es lo contrario de la transmitancia.
Una fórmula sencilla para la absorbancia es:
- A = ε.d.c
Donde:
- A es la absorbancia de la muestra.
- ε (épsilon) es un valor que nos dice qué tan bien una sustancia absorbe la luz.
- d es la distancia que la luz recorre a través de la muestra (el ancho del recipiente).
- c es la concentración de la sustancia en la muestra.
Estas leyes funcionan mejor si la luz que usamos es de un solo color (monocromática) y si las sustancias en la muestra no se afectan entre sí al absorber la luz.
¿Para qué se usa la espectrofotometría?
La espectrofotometría tiene muchas aplicaciones importantes:
- Nos ayuda a saber la cantidad exacta de una sustancia en una solución.
- Es útil para entender cómo están hechas las moléculas.
- Permite identificar partes específicas de las moléculas, ya que cada una absorbe la luz de forma diferente.
- Se usa para medir la acidez o basicidad de algunas sustancias.
- Ayuda a estandarizar los colores de materiales como plásticos y pinturas.
Tipos de espectrofotometría
Existen diferentes tipos de espectrofotometría, cada uno especializado en un rango de luz o en un tipo de muestra:
- Espectrofotometría de absorción molecular (UV-Visible e Infrarroja).
- Espectrofotometría de absorción y emisión atómica.
- Espectrofotometría de emisión con plasma.
- Espectrofotometría de fluorescencia molecular.
Véase también
En inglés: Spectrophotometer Facts for Kids
- colorimetría
- colorímetro
- ensayo químico
- espectro electromagnético
- espectrofluorimetría
- espectrofotómetro
- química
