Los espectrómetros son instrumentos científicos, utilizados para identificar o confirmar la especie química, la estructura química o la concentración de sustancias en una muestra. Hay muchos tipos de espectrómetros, con muchas variaciones y modificaciones posibles que pueden especializar o ampliar la utilidad de un instrumento. En la mayoría de los casos, una muestra enviada al análisis espectrométrico debe ser bastante pura para evitar resultados confusos.

Materia y energía

La espectrometría se basa en las interacciones entre la materia y la energía. Una muestra estimulada con un tipo específico de energía responderá de una manera característica de la muestra. Dependiendo del método, una muestra responde a un aporte de energía absorbiendo energía, liberando energía o quizás incluso experimentando un cambio físico permanente. Si una muestra no da respuesta en un instrumento en particular, también hay información en ese resultado.

Colorímetros

En un colorímetro, una muestra está expuesta a una sola longitud de onda de luz, o escaneada con muchas longitudes de onda diferentes de luz. La luz está en la banda visible del espectro electromagnético. Los líquidos coloreados se reflejan, transmiten (dejan pasar) o absorben diferentes colores de luz en diferentes grados. La colorimetría es útil para determinar la concentración de una sustancia conocida en solución, midiendo la transmitancia o la absorbancia de una muestra a una longitud de onda fija y comparando el resultado con una curva de calibración. Un científico produce la curva de calibración mediante el análisis de una serie de soluciones estándar de concentración conocida.

Espectrómetros UV

La espectroscopía ultravioleta (UV) funciona según un principio similar al de la colorimetría, excepto que usa radiación ultravioleta. ligero. La espectroscopía UV también se llama espectroscopia electrónica, porque los resultados dependen de los electrones en los enlaces químicos del compuesto de muestra. Los investigadores usan espectrómetros UV para estudiar los enlaces químicos y para determinar las concentraciones de sustancias (ácidos nucleicos, por ejemplo) que no interactúan con la luz visible.

Espectrómetros IR

Los químicos usan espectrómetros infrarrojos (IR) para medir la respuesta de una muestra a la luz infrarroja. El dispositivo envía un rango de longitudes de onda IR a través de la muestra para registrar la absorbancia. La espectroscopía IR también se llama espectroscopía vibratoria o de rotación porque las frecuencias vibratorias y rotacionales de los átomos unidos entre sí, son las mismas que las frecuencias de la radiación IR. Los espectrómetros IR se utilizan para identificar compuestos desconocidos o para confirmar su identidad ya que el espectro IR de una sustancia sirve como una "huella dactilar" única.

Espectrómetros atómicos

Los espectrómetros atómicos se utilizan para encontrar los elementos elementales composición de las muestras y para determinar las concentraciones de cada elemento. Hay dos tipos básicos de espectrómetros atómicos: emisión y absorbancia. En cualquier caso, una llama quema la muestra, descomponiéndola en átomos o iones de los elementos presentes en la muestra. Un instrumento de emisión detecta las longitudes de onda de la luz liberada por los átomos ionizados. En un instrumento de absorbancia, la luz de longitudes de onda especificadas pasa a través de los átomos energizados a un detector. Las longitudes de onda de las emisiones o absorbancias son características de los elementos presentes.

Espectrómetros de masa

Los espectrómetros de masas se utilizan para analizar e identificar la estructura química de las moléculas, especialmente las grandes y complejas. Se inyecta una muestra en el instrumento y se ioniza (ya sea químicamente o con un haz de electrones) para eliminar los electrones y crear iones con carga positiva. A veces, las moléculas de muestra se rompen en fragmentos ionizados más pequeños en el proceso. Los iones pasan a través de un campo magnético, haciendo que las partículas cargadas sigan una trayectoria curva para golpear un detector en diferentes lugares. Las partículas más pesadas siguen un camino diferente que las más livianas, y la muestra se identifica comparando el resultado con los producidos por muestras estándar de composición conocida.