Fotometría y colorimetría

¿Qué es la fotometría?

Se define la fotometría como la medida óptica de la absorción de radiación de una disolución a una longitud de onda conocida. Esta característica permite que una disolución combinada con algún reactivo en particular forme un color cuya intensidad es proporcional a la concentración de la sustancia a medir.

Esto nos permite medir la concentración de una sustancia, dado que la absorbancia está relacionada con la concentración de la sustancia que se quiere medir por la ley de Lambert-Beer, la cual establece que hay una relación lineal entre la absorción de luz a través de una sustancia y la concentración de dicha sustancia.

¿Cómo funciona la fotometría?

Aplicando la ley de Lambert-Beer es posible medir la concentración de una sustancia, dado que la absorbancia está relacionada con la concentración de la sustancia que se quiere medir. La ley establece que hay una relación lineal entre la absorción de luz a través de una sustancia y la concentración de dicha sustancia, donde:

A = ε d c, donde C es la concentración, d es el paso óptico y ε es la absorción molar.

De este modo, la cantidad de luz absorbida depende de la disolución por la que atraviesa la radiación, la distancia que recorre y la concentración de la sustancia a una longitud de onda determinada.

En el caso de la radiación electromagnética, en la zona visible del espectro (de 390 a 750 nm), se caracteriza por su longitud de onda, frecuencia y amplitud. Esta se propaga en línea recta, se refleja cuando llega a una superficie reflectante y se refracta cuando pasa de un medio a otro.

Fotometría: el fotómetro y su función

El uso de un fotómetro como los nuevos “Lumiso” (Palintest) comercializados por LabProcess, nos permitirá efectuar estas determinaciones. La ventaja de estos equipos es su estanqueidad, velocidad de medida y su sistema de certificación, mediante los patrones NDF check standards.

El fotómetro consta de una fuente de radiación, con una intensidad lumínica continua y constante y un fotodetector (normalmente una fotocélula de silicio). Los detectores deben ofrecer una rápida respuesta y generar la ampliación de la señal completamente línea l. Utilizan una longitud de onda específica para cada parámetro a medir.

Para ello, hoy los que usan Leds como fuente de radiación son los más utilizados, ya que son más eficientes en luminosidad, utilizan menos energía y producen menos calor. Existen fotómetros con luz blanca mediante lámparas de tungsteno (wolframio) que emplean un filtro para adecuarse a la longitud de onda especifica necesaria. No obstante, el uso de filtros comporta que tengan una alta transmitancia a la longitud de onda escogida y desechen otras longitudes de onda no deseadas.

Cómo utilizar un fotómetro

Para poder medir se utilizan cubetas con las disoluciones a medir junto a los patrones. Normalmente estas son de vidrio y deben de tener una absorción mínima a la longitud de onda utilizada, además de estar limpias y cerradas. Una vez introducidas en el instrumento, deben impedir la entrada de luz externa para evitar distorsiones de las lecturas.

Hoy los fotómetros modernos emplean filtros ópticos de interferencia de banda estrecha de 8 nm y tienen una precisión de ±1 nm, consiguiendo un aumento del 25% en la eficiencia de la luz y garantizando una alta precisión de la longitud de onda.

Fotometría: medidas fotométricas

Se han desarrollado una gran variedad de procedimientos de determinación de analitos usando fotometría para conseguir un análisis rápido, simple y fiable.

Dado que los procedimientos de análisis normalizados requieren conocimientos técnicos de laboratorio para su ejecución y necesitan muchos aparatos y tiempo, en los análisis rutinarios se da preferencia a métodos fotométricos. Este método de trabajo está establecido de forma detallada, resulta sencillo de realizar incluso por personas que no sean químicas y sus procedimientos son generalmente reconocidos.

Así, se consigue una optimización considerable del tiempo requerido, el esfuerzo y los conocimientos técnicos necesarios, sin poner en peligro el rendimiento analítico.

LabProcess ofrece grupos de reactivos para más de 150 procedimientos de análisis de este tipo. Se caracterizan especialmente por una manipulación fácil y segura, con una ejecución rápida. Las calibraciones, los tiempos de reacción y las secuencias para estos grupos de reactivos están preprogramados para nuestros fotómetros en forma de los denominados métodos, evitando errores.

Cuidados con las medidas en fotometría

Enturbiamiento

En la muestra pueden existir enturbiamientos que perturban la medición fotométrica y suelen producir resultados más altos. Esto puede deberse a la reacción química del método de análisis (como, por ejemplo, en la determinación del sulfato). Sin embargo, si el método de análisis no se basa en la medición de este enturbiamiento, en su mayoría pueden eliminarse mediante el filtrado previo.

Para ello, hay que tener en cuenta que el filtro se lave con la muestra para no falsear la concentración de analito mediante el filtrado. Si una muestra turbia o con partículas se disuelve antes o durante el propio análisis (como en la determinación del fósforo total o CSB) y las partículas contienen analito, esta muestra no debe filtrarse antes del análisis. El enturbiamiento desaparece como consecuencia de la disgregación.

En estas muestras es importante realizar una homogeneización a fondo de estas para que el pequeño volumen de muestra usado para el análisis sea representativo de toda la muestra.

pH

Los valores de pH muy diferentes de los normales deben ajustarse antes del análisis en el rango de pH prefijado para el método de análisis respectivo.

Tiempo

Las reacciones cromóforas necesitan, respectivamente, un tiempo determinado hasta que finalizan. Y en algunos procedimientos el complejo colorante formado solo es estable un tiempo limitado. Asimismo, debemos evitar superar los tiempos prefijados.

Temperatura

La velocidad de una reacción química depende de la temperatura. Con temperaturas bajas, la mayoría de las reacciones se producen lentamente. Si no se indica otra cosa, los métodos de análisis se refieren a temperatura ambiente.

Interferencias

Los procedimientos de análisis pretenden lograr una selectividad lo más alta posible. Sin embargo, no pueden eliminarse totalmente sensibilidades transversales con otros analitos. Por este motivo se deben controlar las interferencias indicadas en el método de su procedimiento.

En algunos casos, deben reducirse las interferencias por medio de un pretratamiento especial de las muestras.

En esta línea, puede ser una contramedida apropiada la elección de un método más sensible, junto con una predilución de la muestra. Por medio del procedimiento de adición estándar puede calcularse en qué medida interfiere la composición de las muestras con el procedimiento de medición seleccionado.

En nuestra web encontrarás los métodos y equipos existentes para fotometría. Desde LabProcess te ayudamos a elegir el equipo que mejor se adapte a tus necesidades. Contacta con nosotros.