la mayoría de los espectrómetros miden la intensidad de la luz emitida o transmitida a una longitud de onda dada; otros espectrómetros, llamados espectrómetros de masas, miden la masa de pequeñas partículas cargadas. Si bien estas funciones pueden hacer una pregunta si un espectrómetro es práctico, ambos tipos de espectrómetros son herramientas invaluables para los químicos y disfrutan de una amplia gama de usos en experimentos científicos.
medición de la concentración de luz
La "espectrofotometría" es una técnica experimental común en laboratorios químicos y bioquímicos. la absorción de luz a una longitud de onda dada está relacionada con la concentración de soluto según la ley de la cerveza, a = ε bc, donde "c" es la concentración de un soluto, "b" es la longitud del camino que la luz debe recorrer cuando atraviesa el solución, y "ε" es una constante específica del soluto y la longitud de onda de la luz utilizada. ajustar el ángulo de un prisma o rejilla de difracción selecciona una longitud de onda de luz específica, que atraviesa la muestra; un detector en el otro lado mide la intensidad de la luz, y a partir de esto puede calcular la absorbancia, o "a". El cálculo de ε se puede realizar utilizando otras soluciones de la misma sustancia cuya concentración ya se conoce. los usos del espectrofotómetro en biología varían,
identificación de grupos funcionales
La "espectroscopía infrarroja" es otra técnica espectrométrica útil. Un espectrómetro IR pasa luz infrarroja a través de una muestra y mide la intensidad de la luz transmitida en el otro lado. Los datos son recopilados por una computadora, que prepara un gráfico que muestra cuánta luz infrarroja se absorbe a diferentes longitudes de onda. ciertos patrones de absorción revelan la presencia de tipos específicos de grupos en una molécula. un amplio pico de absorción de aproximadamente 3,300 a 3,500 centímetros inversos, por ejemplo, sugiere la presencia de un grupo funcional de alcohol, o "-oh".
identificación de sustancias con espectrómetros
diferentes elementos y compuestos tienen espectros de absorción únicos, lo que significa que absorben radiación electromagnética en ciertas longitudes de onda específicas de ese compuesto. lo mismo es cierto para los espectros de emisión (las longitudes de onda emitidas cuando el elemento se calienta). Estos espectros son un poco como una huella digital en el sentido de que pueden usarse para identificar el elemento o compuesto. Esta técnica tiene una amplia variedad de usos; Los astrónomos, por ejemplo, a menudo analizan los espectros de emisión para determinar qué tipos de elementos están presentes en estrellas lejanas.
Ejemplos de experimentos de espectroscopía de masas
Los espectrómetros de masas son muy diferentes de otros tipos de espectrómetros en que miden la masa de partículas, en lugar de la emisión o absorción de luz. Como resultado, un experimento de espectroscopía de masas tiende a ser mucho más abstracto que un experimento que involucra un espectrómetro estándar que detecta la intensidad de la luz. en un espectrómetro de masas, un compuesto se vaporiza en una cámara de volatilización, y se permite que una pequeña cantidad se filtre a una cámara fuente, donde es golpeado por un haz de electrones de alta energía. Este haz de electrones ioniza las moléculas compuestas, eliminando un electrón para que las moléculas tengan una carga positiva. También romperá algunas de las moléculas en fragmentos. los iones y fragmentos ahora son impulsados desde la cámara fuente por un campo eléctrico; desde allí pasan a través de un campo magnético. Las partículas más pequeñas se desvían más que las más grandes, por lo que el tamaño de cada partícula se puede determinar cuando golpea un detector. El espectro de masas resultante ofrece a un químico pistas valiosas sobre la composición y estructura del compuesto. Cuando se descubren compuestos nuevos o potencialmente nuevos, los espectrómetros de masas se usan regularmente para discernir cómo la sustancia misteriosa se mantiene unida o se comporta. Los espectrómetros de masas también se utilizan para investigar muestras de suelo y piedra tomadas del espacio. Los espectrómetros de masas se utilizan regularmente para discernir cómo la sustancia misteriosa se mantiene unida o se comporta. Los espectrómetros de masas también se utilizan para investigar muestras de suelo y piedra tomadas del espacio. Los espectrómetros de masas se utilizan regularmente para discernir cómo la sustancia misteriosa se mantiene unida o se comporta. Los espectrómetros de masas también se utilizan para investigar muestras de suelo y piedra tomadas del espacio.