Técnicas Espectroscópicas y de Laboratorio: Adición Estándar, Relajación y Más

Métodos de Adición Estándar

Se adicionan diferentes volúmenes de una disolución patrón a varias alícuotas de una muestra (M) del mismo tamaño. Cada disolución se diluye a un volumen fijo. Cuando la cantidad de M es limitada, la adición estándar se puede llevar a cabo por adiciones sucesivas de volumen del patrón a un único volumen de muestra medido con exactitud. Las medidas se realizan en la muestra original y después de cada adición del patrón.

Alternativamente, varias alícuotas idénticas (v_x) de la disolución problema con una concentración (c_x) se transfieren a matraces aforados. Se les añade un volumen variable (v_s) de una disolución patrón que tiene una concentración (c_s) conocida, y cada disolución se diluye hasta un volumen determinado. Se realizan las medidas en cada disolución, obteniendo una señal (S). Existe un método rápido que utiliza dos volúmenes, realizando una sola adición de v_s del patrón a una única muestra. En este caso, la concentración de la muestra se calcula como: c_x = (S₁ * c_s * v_s) / ((S₂ - S₁) * v_x).

Incertidumbre en las Medidas Espectroscópicas

Las líneas espectrales tienen un ancho finito. Esto se debe a que el tiempo de vida de uno o ambos estados de transición es finito, lo que conlleva una incertidumbre en el tiempo de transición.

Precesión de Larmor

Una partícula cargada en una órbita limitada en una región finita del espacio, en la que actúa un campo de fuerza central, experimenta un movimiento adicional de precesión superpuesto al movimiento no perturbado cuando se le aplica un pequeño campo magnético.

Relajación Spin-Red

Los distintos núcleos que constituyen la red se encuentran en un estado de vibración y rotación constante, lo que origina un campo magnético complejo alrededor de cada núcleo. El campo de red resultante tiene un número infinito de componentes magnéticas que interaccionan con los núcleos, provocando transiciones desde estados de spin más altos a más bajos. La energía absorbida aumenta la amplitud de la vibración y rotación térmica, lo que produce un aumento de la temperatura de la muestra.

Relajación Spin-Spin

Dos núcleos vecinos del mismo tipo tienen la misma velocidad de precesión, pero distintos estados cuánticos magnéticos. Pueden interaccionar entre sí, produciendo un intercambio de estado cuántico. Esto no disminuye la saturación, pero el tiempo de vida de un núcleo excitado se acorta, lo que produce un ensanchamiento de las líneas espectrales.

Plasma de Corriente Continua

El argón fluye desde los bloques anódicos hacia el cátodo. El plasma se forma al poner en contacto el cátodo con el ánodo. El argón se ioniza y se genera una corriente que produce más iones, manteniendo así la corriente.

Analizador de Masas Cuadrupolo

Se utiliza para realizar barridos rápidos de picos cromatográficos en tiempo real. La parte principal consta de cuatro barras paralelas que conforman los electrodos. Los iones se aceleran en el espacio entre las barras mediante una diferencia de potencial. Todos los iones, excepto aquellos con una relación masa/carga específica, chocan contra las barras y se convierten en moléculas neutras.

Potencial de Unión Líquida

Cuando se ponen en contacto dos disoluciones de electrolitos de distinta composición, se desarrolla un potencial a través de la interfase. Este potencial proviene de la desigualdad en la distribución de los cationes y aniones en la superficie de contacto y de las diferencias en las velocidades a las que difunden estas especies.

Doble Capa Eléctrica

En una interfaz electrodo-solución, se genera una distribución de cargas que consta de dos partes: una capa interior compacta, donde el potencial disminuye linealmente con la distancia a la superficie del electrodo, y una capa difusa, en la cual la disminución del potencial es exponencial.