COLORIMETRIA
Mgter. Valentn Murillo T
Autoinduccin de la Ley de Lamber:
Colorimetra
1704, el fsico Isaac Newton ya haba hecho una contribucin clave
a la espectrofotometra y a la colorimetra.
Los tubos Nessler se utilizan parael anlisis colorimtrico.
El objeto de la colorimetra es expresar los colores y sus
atributos perceptuales mediante nmeros.
Ludwig Wittgenstein, Observaciones sobre los colores, 1950.
COLORIMETRIA Y LEY DE LAMBERT
El color es tambin un gran emisor de mensajes y cdigos
Un color queda definido por 3 parmetros:
Luminancia: Medicin luminosa de la intensidad de la
radiacin.
Longitudde onda predominante: Longitud de la radiacin
monocromtica correspondiente.
Pureza: Magnitud de la dilucin de un color en blanco.
Fraccin de luz incidente
La relacin entre ambas intensidades
I1 = e-lc = e A
I0
I1 I0 Son lasintensidades saliente y entrante
respectivamente.
A = lc Es la absorbancia, que puede calcularse tambin como:
l Es la longitud atravesada por la luzen el medio,
c Es la concentracin del absorbente en el medio.
Es elcoeficiente de absorcin.
Es la longitud de onda de la luz absorbida.
K Es el coeficiente de extincin.
Los tubos se utilizan a menudo para llevar a cabo una serie de
soluciones de calibracin de concentraciones crecientes, que
funciona como una escala comparativa.
Cilindros de Nessler
Determinacin dehierropor un mtodo colorimtrico
Utilizando tcnicas para el anlisis colorimtrico es posible
llegar a un anlisis qumico del material superficial que se est
analizando, como el anlisis de la respuesta espectral.
El color
El color es un atributo que percibimos de los objetos cuando hay
luz.
La luz es constituida por ondas electromagnticas que se propagan
a unos 300.000 K/s.
Tipos de luz: infrarroja, visible, ultravioleta o blanca.
Propiedades del color
Tono
Saturacin
Brillo
El atributo que diferencia el color
Intensidad cromtica o pureza de un color
Cantidad de luz emitida o reflejada
Tonos coloreados y no coloreados
Tonos
No coloreados
Coloreados
Todos los dems tonos
Mezcla negra y blanca
Mezcla de colores
Mezcla aditiva
Mezcla sustractiva
Este tipo de mezcla consiste en reunir (sumar) luz de diferentes
longitudes de onda.
Ejemplo el principio de funcionamiento de la televisin
color.
La base de nuestro mtodo de mezcla de colores
LEY DE LAMBERT-BEER
Demuestra que la absorbancia es directamente proporcional a la
longitud b de la trayectoria que atraviesa la disolucin y a la
concentracin c de la especie absorbente.
Obra cientfica de Lambert
Estableci la doctrina de la medicin de la intensidad de la luz
como Ciencia
Inventor de primer higrmetro y el primer fotmetro operativos
Ley de Beer-Lambert
Ley del coseno de Lambert.
La pirmide cromtica de Lambert
Irracionalidad de
rbitas de los cometas y el teorema de Lambert.
Ley de lambert
Fenmenos fsicos:
La cantidad de material de absorcin en su trayectoria
(concentracin).
La distancia que la luz debe atravesar a travs de la muestra
(distancia de la trayectoria ptica).
La probabilidad de que el fotn de esa amplitud particular de
onda sea absorbido por el material (absorbencia o coeficiente de
extincin)
Leyes de la absorcin de energa radiante
P =P 0 10 -abc
P = potencia radiante transmitida Po = potencia radiante
incidente una cantidad proporcional a la misma, medida colocando en
la cubeta el solvente puro
a = absortividad, constante caracterstica del absorbente y de la
longitud de onda de la radiacin incidente .
b = longitud del paso de la luz a travs de la solucin del
absorbente, expresada generalmente en cm.
c = concentracin del absorbente
absorbancia
Es una medida cuantitativa de la atenuacin de ciertas longitudes
de ondade la radiacin incidente sobre una muestra(disolucin)de una
sustancia absorbente presente en un medio transparente a dicha
radiacin
Transmitancia
T = 10-cd o T = 10-A
Donde:
T = Transmitancia
=Coeficiente molar de extincin
c = Concentracin molar del absorbente
d = Distancia en cm
Intensidad de la radiacin incidente
LIMITACIONES DE LA LEY DE BEER-LAMBERT
Luz perfectamente monocromtica
La longitud de onda de la luz empleada debe coincidir con el
mximo de absorcin de la solucin
No debe haber ionizacin, asociacin, disociacin o solvatacin
Falta de uniformidad de la muestra o especie absorbente, o
presencia de impurezas.
La solucin es muy concentrada, originado un color muy
intenso
DESVIACIONES
Desviaciones qumicas
Si el analito experimenta reaccin con el disolvente, generando
productos cuya absorcin es diferente a la del analito.
Desviaciones instrumentales
Luz parsita que proviene de la dispersin y reflexin de la
superficie de los componentes pticos del equipo de medida.
APLICACIONES DE LA COLORIMETRA Y LA LEY LAMBERT
LEY LAMBERT
Industria de pinturas
Industria farmacutica
Industrias que tengan que ver con la medida de luz de sustancias
coloreadas
Distintos mtodos de la espectrofotometra para qumica
analtica
Industria cosmtica: estudio de sombras, tintas, polvos y colores
para el cabello.
Problemas de grficos por ordenador y a la reproduccin de
colores.
El anlisis y la documentacin de superficies antiguas, como
cuadros y policromados.
La aplicacin obvia de la ley de Lambert-Beer es el uso del
colormetro para determinar la concentracin de una gran variedad de
molculas que absorben luz.
La tcnica se extiende a sustancias no coloreadas como azcares o
aminocidos despus de alguna reaccin capaz de convertir sustancias
incoloras en derivados coloreados.
Determinacin colorimtrica de fosfato inorgnico
La mayora de los compuestos bioqumicos no tiene coloracin y
pueden ser analizados colorimtricamente pero solo despus de
someterlos a la accin de un reactivo qumico especifico que origine
un producto coloreado.
La Ley Lambert- Beer es una potente herramienta en el anlisis
qumico y su uso es comn entre los qumicos-fisicos y qumicos
analticos.
Una ley fundamental para tratar de conocer la composicin de la
materia usando la radiacin electromagntica. Sin duda, haba que
conocerla.
