Ancho de Banda Espectral: Espectrofotómetro

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Existen muchas aplicaciones en donde se utiliza un espectrofotómetro en la industria química, la farmacéutica, en la elaboración de pinturas, industrias de alimentos, industria textil, en todas ellas el espectrofotómetro es una herramienta útil para la determinación de las propiedades de transmisión, absorción y reflexión de la energía radiante en función de la longitud de onda. Aunque los espectrofotómetros son instrumentos ampliamente utilizados, sus principios de operación, estado de calibración y sus pruebas de desempeño son poco conocidos y aplicados, impidiendo hacer un uso eficiente en muchos casos del equipo.

 

Un parámetro de medición que ilustra de manera cuantitativa el desempeño de un espectrofotómetro es la determinación de su ancho de banda espectral del instrumento. Existen  metodologias para la medición instrumental del ancho de banda espectral para personas que necesitan asegurar que el ancho de banda citado por el fabricante es el que se utiliza realmente en la práctica o para saber si un equipo es conveniente para alguna aplicación en especial donde se requiera que este parámetro tenga un valor dentro de ciertas especificaciones.

 

Un espectrofotómetro es un dispositivo que permite medir la reflectancia, transmitancia o absorbancia de un objeto, comparando el flujo radiante que incide al objeto contra el flujo reflejado o transmitido por el objeto en función de la longitud de onda, ver figura 1.

imagen1

Existen varias técnicas de medición en espectrofotómetros pero la más comúnmente utilizada es la conocida como medición directa en la cual, las señales de luz a través de dos canales son comparadas eléctricamente, cada una de las señales es medida por separado y la razón entre ellas es determinada y se registra manualmente o de manera automática dependiendo del tipo de espectrofotómetro

Las principales partes de un espectrofotómetro son tres, el sistema de iluminación, el sistema monocromador y un sistema de detección y registro. De éstos tres sistemas sólo se describirán con cierta amplitud el sistema de iluminación y el sistema monocromador puesto que para explicar el concepto de ancho de banda espectral son éstos elementos los que afectan de manera crítica.

 

Sistema de Iluminación

Los requerimientos para el sistema de iluminación dependen de la región espectral de interés. Las fuentes más comúnmente utilizadas en espectrofotómetros para la región visible son fuentes de espectro continuo por ejemplo lámpara de tungsteno y para la región ultravioleta se utilizan fuentes de descarga eléctrica por ejemplo lámparas de hidrógeno o de deuterio.

 

Sistema monocromador

El monocromador consiste de una rendija de entrada, un elemento dispersor (rejilla de difracción o prisma) lentes y/o espejos y la rendija de salida, su función principal es la de separar el espectro de la fuente de iluminación. Una de las características más importantes del sistema monocromador son el sistema de barrido y el mecanismo dispersor ya que esto nos permitirá tener una mejor resolución en la escala de longitud de onda para las mediciones que se realicen de transmitancia o absorbancia espectral.

imagen2

Finalmente a partir del sistema monocromador lo que se obtiene entonces es un espectro continuo

y/o líneas de emisión que en ambos casos el mecanismo dispersor hace llegar a la rendija de salida ver figura 2. Es en este proceso de donde podemos obtener el concepto de ancho de banda espectral (ABE) el cual se define como el intervalo de longitudes de onda de radiación saliente de la rendija de salida de un monocromador medido en la mitad de un pico del flujo radiante detectado, así el ABE determina el rasgo espectral más estrecho que puede resolver un espectrofotómetro.

 

Algunas veces el concepto de ABE se confunde con el término de intervalo de muestreo, en la figura 3 se ilustran ambos conceptos.

imagen3 

En el siguiente link encontraras un  procedimiento sencillo que está en base a la norma ASTM E958 el cual es para espectrofotómetros de rendijas fijas y variables que cuenten con la opción de medir el espectro de la fuente, es decir modo de haz único o modo de energía esto te ayudara a determinar el ancho de banda de tu espectrofotómetro:

 

http://infostore.saiglobal.com/store/details.aspx?ProductID=1402165

 

Es importante conocer y determinar el ancho de banda espectral de tu instrumento ya que este nos ayuda a describir el desempeño de un espectrofotómetro y además de que en la medición de algunas muestras se requiere medir con un ancho de banda especifico.

 

En Metrix Laboratorios contamos con una amplia gama de espectrofotómetros de diferentes marcas pregunta a tu Ejecutivo de venta o escribe a la siguiente dirección mercadotecnia@metrixlab.com.mx

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