Introducción a la Espectroscopía de Absorción Molecular Ultravioleta, Visible e Infrarrojo Cercano

Introducción Desde hace muchos años se ha usado el color como ayuda para reconocer las sustancias químicas; al reemplazar el ojo humano por otros detectores de radiación se puede estudiar la absorción de sustancias, no solamente en la zona del espectro visible, sino también en ultravioleta e infrarrojo. Se denomina espectrofotometría a la medición de la cantidad de energía radiante que absorbe un sistema químico en función de la longitud de onda de la radiación, y a las mediciones a una determinada longitud de onda. La teoría ondulatoria de la luz propone la idea de que un haz de luz es un flujo de cuantos de energía llamados fotones; la …ver más…

Dentro de esta sección hay dn partículas absorbentes; asociada a cada partícula podemos imaginar una superficie en que ocurrirá la captura del fotón. Esto es, si un fotón alcanza una de esas áreas por casualidad, ocurrirá inmediatamente la absorción. El área total de esas superficies de captura dentro de la sección se designa ds; la relación del área de captura al área total es ds/S. En un promedio estadístico, esta relación representa la probabilidad para la captura de fotones dentro de la sección. La intensidad del haz que entra en la sección, Ix es proporcional al número de fotones por cm2 y por segundo, y dIx representa la cantidad removida por segundo dentro de la sección, la fracción absorbida es entonces -dIx/Ix y esta relación también es la probabilidad promedio por captura. El término tiene signo negativo para indicar que la intensidad del haz disminuye. − dI x ds = Ix S

Recordemos que ds es la suma de las áreas de captura para cada partícula dentro de la sección; puede ser por eso proporcional al número de partículas ds = α dn; siendo dn el número de partículas dentro de la sección y α una constante de proporcionalidad, que se puede llamar sección transversal de captura. Considerando las ecuaciones e integrando de 0 a n −∫ n α ⋅ dn dI x =∫ I0 I 0 S x I

Queda - ln I α⋅n = I0 S

Luego de convertir los logaritmos a base 10 e invirtiendo la fracción para cambiar de signo, se obtiene:

3

log

I0 α⋅n = I 2,303 ⋅ S

Siendo n el número total de