20/03/2017
La gráfica de absorbancia, también conocida como espectro de absorbancia, es una herramienta fundamental en diversas áreas científicas, incluyendo la química, la bioquímica y la espectroscopia. Esta gráfica representa la cantidad de luz absorbida por una muestra a diferentes longitudes de onda. Su interpretación permite obtener información crucial sobre la composición y las propiedades de la muestra analizada.
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¿Qué es la Absorbancia?
La absorbancia (A) mide la cantidad de luz absorbida por una sustancia a una longitud de onda específica. Es una medida logarítmica de la relación entre la intensidad de la luz incidente (I 0) y la intensidad de la luz transmitida (I) a través de la muestra. La relación se define mediante la siguiente ecuación de absorbancia :
A = log 10(I 0/I)
Un valor de absorbancia alto indica una gran absorción de luz, mientras que un valor bajo indica una pequeña absorción. La absorbancia también se relaciona con la transmitancia (T), que representa la fracción de luz que atraviesa la muestra:
T = I/I 0
La transmitancia porcentual (%T) se calcula como:
%T = 100 T
La absorbancia se puede calcular a partir de la transmitancia porcentual mediante la siguiente ecuación:
A = 2 - log 10(%T)
Ley de Beer-Lambert
La ley de Beer-Lambert establece la relación lineal entre la absorbancia, la concentración de la sustancia y la longitud del camino óptico que recorre la luz a través de la muestra. La ecuación es:
A = ε c l
Donde:
- A es la absorbancia
- ε es la absortividad molar (coeficiente de extinción molar), una constante que depende de la sustancia y la longitud de onda.
- c es la concentración de la sustancia en la muestra.
- l es la longitud del camino óptico (generalmente la anchura de la cubeta).
Esta ley es fundamental para determinar la concentración de una sustancia desconocida a partir de su absorbancia medida experimentalmente, siempre y cuando se conozca la absortividad molar y se mantenga una longitud de trayectoria constante.
Interpretación de la Gráfica de Absorbancia
Una gráfica de absorbancia típica se representa con la longitud de onda (λ) en el eje horizontal y la absorbancia (A) en el eje vertical. Los picos en la gráfica indican las longitudes de onda a las que la sustancia absorbe la luz con mayor intensidad. La posición y la intensidad de estos picos proporcionan información valiosa sobre la estructura molecular de la sustancia.
Por ejemplo, las moléculas orgánicas con enlaces dobles conjugados (como los sistemas π) suelen presentar picos de absorbancia en la región ultravioleta-visible del espectro electromagnético. La posición de estos picos depende de la extensión del sistema conjugado: un mayor grado de conjugación generalmente desplaza el pico de absorbancia hacia longitudes de onda más largas (menor energía).
Aplicaciones de la Espectroscopía de Absorbancia
La espectroscopía de absorbancia tiene una amplia gama de aplicaciones, entre ellas:
- Análisis cuantitativo: Determinación de la concentración de una sustancia en una muestra.
- Análisis cualitativo: Identificación de una sustancia desconocida comparando su espectro de absorbancia con espectros de referencia.
- Estudio de reacciones químicas: Seguimiento del progreso de una reacción química mediante la monitorización de los cambios en la absorbancia.
- Control de calidad: Verificación de la pureza de una sustancia.
- Análisis de alimentos: Determinación de la concentración de diferentes componentes en alimentos, como la determinación de antioxidantes en aceites de oliva virgen extra.
- Bioquímica: Estudio de proteínas, ácidos nucleicos y otras biomoléculas.
Absorbancia en el Análisis de Aceites de Oliva
En el análisis de aceites de oliva, la espectroscopía UV-Vis se utiliza para determinar la calidad y la pureza del aceite. Se miden tres parámetros importantes:
- K270: Indica el estado oxidativo del aceite. Valores altos indican mayor oxidación y menor calidad.
- K232: Evalúa la oxidación inicial del aceite, detectando la presencia de hidroperóxidos y dienos conjugados. Valores altos indican menor calidad.
- ΔK (Delta K): Mide la diferencia entre K 270 y K 232 , permitiendo evaluar la pureza del aceite y detectar posibles adulteraciones con aceites refinados. Valores altos indican una mayor probabilidad de adulteración.
Los valores límite para un aceite de oliva virgen extra (AOVE) están regulados por la normativa comunitaria. Un AOVE de alta calidad debe presentar valores bajos en estos parámetros.
Consultas Habituales sobre la Gráfica de Absorbancia
Algunas de las preguntas más frecuentes sobre la gráfica de absorbancia incluyen:
- ¿Cómo se interpreta un espectro de absorbancia? La interpretación se basa en la posición y la intensidad de los picos de absorbancia. Cada sustancia tiene un espectro de absorbancia único que puede utilizarse para su identificación.
- ¿Qué factores afectan la absorbancia? La absorbancia se ve afectada por la concentración de la sustancia, la longitud del camino óptico y la absortividad molar. También puede verse afectada por factores como la temperatura y el pH.
- ¿Qué tipo de instrumento se utiliza para medir la absorbancia? Se utiliza un espectrofotómetro, un instrumento que mide la cantidad de luz absorbida o transmitida por una muestra a diferentes longitudes de onda.
- ¿Cuál es la diferencia entre absorbancia y transmitancia? La absorbancia es una medida logarítmica de la luz absorbida, mientras que la transmitancia es una medida de la luz que pasa a través de la muestra.
Tabla Comparativa de Técnicas Espectroscópicas
Si bien la espectroscopía de absorbancia UV-Vis es una técnica muy utilizada, existen otras técnicas espectroscópicas que pueden proporcionar información complementaria. A continuación, se muestra una tabla comparativa:
| Técnica | Principio | Información Obtenida |
|---|---|---|
| Espectroscopía UV-Vis | Absorción de luz UV-Vis | Concentración, estructura molecular (cromóforos) |
| Espectroscopía IR | Vibraciones moleculares | Grupos funcionales |
| Espectroscopía de RMN | Resonancia magnética nuclear | Estructura molecular detallada |
| Espectrometría de masas | Relación masa-carga | Masa molecular, composición elemental |
La elección de la técnica espectroscópica más adecuada depende de la información que se desea obtener y las características de la muestra.
La gráfica de absorbancia es una herramienta poderosa que proporciona información valiosa sobre la composición y las propiedades de una amplia variedad de muestras. Su interpretación, junto con la comprensión de la ley de Beer-Lambert, es esencial para diversas aplicaciones en ciencia y tecnología.