Química analítica

ca espectrometria d'infraroig amb transformada de Fourier, n f
ca FTIR, n f sigla
es espectrometría infrarroja por transformada de Fourier, n f
es FTIR, n f sigla
en Fourier transform infrared spectrometry, n
en FTIR, n sigla

Química analítica

Definition

Espectrometria d'infraroig consistent a descodificar la radiació no dispersada mitjançant una transformada de Fourier.

Note

La transformada de Fourier és un mètode matemàtic que permet resoldre una ona complexa en els seus components sinusoidals i cosinusoidals. Els sistemes basats en l'algoritme de la transformada de Fourier usen un detector d'infraroig amb transformada de Fourier per a codificar l'espectre policromàtic de la font de radiació. Aquest sistema dona com a resultat un elevat poder de resolució amb relacions senyal/soroll 100 vegades superiors i velocitats 10.000 vegades superiors a les dels sistemes dispersius convencionals. Així, un espectròmetre d'infraroig amb transformada de Fourier agafa més de 80 interferogrames per segon i obté la transformada de Fourier per 4.000 punts en menys d'un segon per a produir un espectre d'infraroig de rutina.

L'espectrometria d'infraroig amb transformada de Fourier va ser desenvolupada per astrònoms als anys cinquanta del segle XX per a estudiar els espectres dels estels llunyans, ja que els permetia aïllar els senyals febles del soroll ambiental.

L'espectrometria d'infraroig amb transformada de Fourier ha obert noves vies per a aplicar l'espectrometria a anàlisi de traces, anàlisi de superfícies i microanàlisi de compostos orgànics i inorgànics amb un augment significatiu de les sensibilitats. A més, la seva elevada velocitat d'obtenció d'espectres ha permès acoblar-la a la cromatografia de gasos (GC-FTIR) i a la cromatografia de líquids (LC-FTIR), de manera que es poden obtenir l'espectre d'infraroig per a cada compost separat cromatogràficament i informació molecular específica del compost, la qual cosa permet identificar-lo.

La sigla FTIR correspon a la denominació anglesa Fourier transform infrared spectrometry ('espectrometria d'infraroig amb transformada de Fourier').

ca espectrofotometria d'ultraviolat i visible, n f
ca espectrofotometria UV-vis, n f sin. compl.
ca espectrometria d'ultraviolat i visible, n f sin. compl.
ca espectrometria UV-vis, n f sin. compl.
es espectrofotometría ultravioleta y visible, n f
es espectrofotometría UV-vis, n f
es espectrometría ultravioleta y visible, n f
es espectrometría UV-vis, n f
en ultraviolet and visible spectrometry, n
en ultraviolet and visible spectrophotometry, n
en UV-vis spectrometry, n
en UV-vis spectrophotometry, n

Química analítica

Definition

Espectrometria d'absorció basada en la interacció de la radiació electromagnètica de la regió de l'ultraviolat de longitud d'ona entre 100 i 400 nm i de la regió del visible de longitud d'ona entre 400 i 750 nm amb ions o molècules, la qual origina transicions entre diferents estats electrònics d'aquestes espècies mitjançant la promoció d'electrons cap a orbitals moleculars desocupats.

Note

L'absorció de radiacions de l'ultraviolat i el visible provoca simultàniament variacions energètiques en els nivells electrònics, en els nivells vibracionals i en els nivells rotacionals, per la qual cosa s'obté un espectre d'una gran complexitat, constituït per un gran nombre de senyals molt pròxims entre ells, per bé que, amb l'ajut d'un espectròmetre d'elevat poder de resolució, s'acostumen a observar únicament bandes d'absorció amples.

Perquè una molècula presenti absorció en l'ultraviolat o en el visible, cal que contingui en l'estructura, com a mínim, un cromòfor (vegeu la imatge).

Atès que la posició dels màxims d'absorció depèn marcadament dels entorns dels cromòfors presents en la molècula, l'espectrofotometria d'ultraviolat i visible té aplicació en l'estudi de l'estructura molecular. Malgrat que la interpretació teòrica dels espectres d'ultraviolat i visible de molècules complexes és sovint molt complicada, existeixen correlacions empíriques que permeten la deducció d'una informació estructural bastant acurada. D'altra banda, les mesures de la intensitat d'absorció permeten dur a terme la determinació de la concentració de l'anàlit estudiat basada en la llei de Beer-Lambert.

Altres aplicacions de l'espectrofotometria d'ultraviolat i visible són l'estudi de la isomeria cis-trans i de la tautomeria, l'estudi de constants de dissociació d'àcids i bases, l'estudi d'ions complexos i de complexos de transferència de càrrega i l'estudi de cinètiques de reacció.

La composició de l'espectròmetre per a l'espectrofotometria d'ultraviolat i visible està adaptada a aquestes regions de l'espectre electromagnètic. La font de radiació sol ser un tub de descàrrega elèctrica a l'ultraviolat, i una làmpada de tungstè a la regió visible. El monocromador pot ser un prisma o bé una xarxa de difracció construïts amb materials transparents en la regió espectral estudiada, de quars en l'ultraviolat i de vidre en el visible. Com a detector se sol usar un fototub, un fotomultiplicador o un detector fotovoltaic.

ca fluorimetria, n f
ca espectrofluorimetria, n f sin. compl.
ca espectrometria de fluorescència, n f sin. compl.
es espectrofluorimetría, n f
es espectrometría de fluorescencia, n f
es fluorimetría, n f
en fluorescence spectrometry, n
en fluorimetry, n
en spectrofluorimetry, n

Química analítica

Definition

Espectrometria d'emissió basada en l'emissió de radiació electromagnètica com a conseqüència de la desactivació per fluorescència d'àtoms o molècules prèviament excitats per absorció de radiació electromagnètica.

Note

L'emissió fluorescent d'una determinada espècie està condicionada per una sèrie de factors externs (com el dissolvent, el pH o la temperatura) i per l'estructura molecular del compost, la qual cosa la fa útil per a l'anàlisi qualitativa. D'altra banda, en una solució molt diluïda, la intensitat de fluorescència és directament proporcional a la concentració de l'anàlit, la qual cosa la fa útil també per a l'anàlisi quantitativa.

Per a obtenir els espectres de fluorescència s'utilitza un espectrofluorímetre (també anomenat espectròmetre de fluorescència). La fluorimetria es pot aplicar tant en la determinació de compostos orgànics com inorgànics.

Una gran varietat de compostos orgànics es poden determinar a concentracions inferiors a 1 mg/l. En principi, presenten fluorescència molecular algunes espècies molt absorbents, com els compostos no aromàtics altament conjugats, el aromàtics i els heterocíclics. Per tant, una gran quantitat d'hidrocarburs, colorants, aldehids, alcohols, compostos nitrogenats, plaguicides, porfirines, esteroides i fàrmacs són susceptibles de ser determinats per mètodes basats en la fluorimetria. Com a exemples es poden citar la determinació de vitamines, fàrmacs i drogues (aspirina, atropina, codeïna, LSD, morfina, pentotal) en el camp de l'anàlisi clínica, i de compostos derivats del petroli (hidrocarburs aromàtics policíclics) en el camp de la contaminació ambiental.

Respecte als compostos inorgànics, encara que alguns presenten fluorescència i es poden analitzar directament (compostos d'uranil i alguns metalls de les terres rares), en la majoria dels casos s'utilitza la determinació indirecta, mitjançant la formació de quelats fluorescents per combinació d'un ió metàl·lic amb un lligand orgànic.

Vegeu també espectrometria de luminescència molecular.

ca espectrometria de fluorescència de raigs X, n f
ca XRF, n f sigla
es espectrometría de fluorescencia de rayos X, n f
es XRF, n f sigla
en X-ray fluorescence spectrometry, n
en XRF, n sigla

Química analítica

Definition

Espectrometria de raigs X que estudia l'energia per fluorescència que emet una mostra líquida o sòlida quan és irradiada amb raigs X.

Note

L'absorció de raigs X de prou energia provoca l'expulsió d'un electró intern, de manera que es produeix un ió que es troba en un nivell excitat. Per a tornar a l'estat fonamental, cal que un altre electró, situat en un nivell d'energia superior, passi a ocupar el lloc que ocupava l'electró inicial. Com a conseqüència d'això, l'excés d'energia s'emet en forma de radiació, que també correspon a la zona dels raigs X, però amb una longitud d'ona diferent a la de la radiació d'excitació. D'aquesta manera, s'obtenen espectres de línies característics que permeten identificar i quantificar els àtoms presents a la mostra.

L'espectròmetre que s'utilitza en espectrometria de fluorescència de raig X consta de les mateixes parts que el que s'utilitza en espectrometria de raigs X.

Els punts forts de l'espectrometria de fluorescència de raigs X són la capacitat d'analitzar diversos elements alhora i la possibilitat d'analitzar sòlids sense necessitat de dissoldre la mostra. D'altra banda, té limitacions, com, per exemple, haver de treballar a escales de concentració superiors al 0,1 %, i presenta dificultats provocades per processos competitius, com l'emissió Auger, per a detectar àtoms amb un número atòmic inferior a 23, encara que els aparells comercials actuals poden analitzar sense gaire dificultat a partir de nombre atòmic 8.

Algunes aplicacions de l'espectrometria de fluorescència de raigs X són el control de qualitat en processos de fabricació de metalls, aliatges, materials ceràmics i ciments; la determinació de metalls en solucions orgàniques, com plom en gasolina, calci, bari i zinc en olis lubricants, i pigments en pintures; la determinació de contaminants atmosfèrics, com clor o òxids de sofre, retenint-los en filtres, i la determinació directa d'oxigen.

La sigla XRF correspon a la denominació anglesa X-ray fluorescence ('fluorescència de raigs X').

ca fosforimetria, n f
ca espectrofosforimetria, n f sin. compl.
ca espectrometria de fosforescència, n f sin. compl.
es espectrofosforimetría, n f
es espectrometría de fosforescencia, n f
es fosforimetría, n f
en phosphorescence spectrometry, n
en phosphorimetry, n
en spectrophosphorimetry, n

Química analítica

Definition

Espectrometria de luminescència molecular en la qual la desactivació és per fosforescència.

Note

En la fosforimetria, les mesures de fosforescència es fan de forma anàloga a les de fluorescència, però la mostra s'analitza normalment a la temperatura del nitrogen líquid (77 K), ja que cal minimitzar la desactivació per col·lisions i, a més, l'excitació s'ha d'interrompre durant un cert temps per a poder observar l'emissió fosforescent en absència d'emissió fluorescent.

Encara que la fosforimetria no ha tingut una aplicació tan àmplia com la fluorimetria, la seva gran selectivitat potencial la fa particularment adequada per a algunes determinacions. Per exemple, com que la sang normal presenta una fosforescència molt dèbil, és possible determinar-hi un cert nombre de fàrmacs fosforescents amb concentració de traces.

ca espectrometria de luminescència molecular, n f
ca espectrometria d'emissió molecular, n f sin. compl.
es espectrometría de emisión molecular, n f
es espectrometría de luminiscencia molecular, n f
en molecular emission spectrometry, n
en molecular luminescence spectrometry, n

Química analítica

Definition

Espectrometria d'emissió basada en l'emissió de radiació electromagnètica com a conseqüència de la desactivació per luminescència d'una molècula prèviament excitada per absorció de radiació electromagnètica.

Note

Segons el mecanisme de desactivació, la luminescència es pot dividir en fluorescència (desactivació breu) o fosforescència (desactivació més llarga) (vegeu la imatge). Això genera dos subtipus d'espectrometria de luminescència molecular: la fosforimetria i la fluorimetria. La fluorimetria ha estat més desenvolupada per a la determinació d'un gran nombre de compostos que la fosforimetria.

ca espectrometria de masses, n f
ca MS, n f sigla
es espectrometría de masas, n f
es MS, n f sigla
en mass spectrometry, n
en MS, n sigla

Química analítica

Definition

Branca de l'espectrometria que s'ocupa de tots els aspectes relacionats amb la producció, el mesurament i la interpretació dels espectres de masses amb un espectròmetre de masses.

Note

Hi ha diferents tipus d'espectrometria de masses segons com es facin els passos necessaris per a la mesura amb un espectròmetre de masses.

La gran expansió de l'espectrometria de masses és deu, en part, a la gran varietat de fonts d'ionització dels espectròmetres de masses.

El poder de resolució de l'espectrometria de masses es deu a la separació dels ions de l'anàlit segons la relació entre la massa i la càrrega en l'analitzador de masses.

Les aplicacions de l'espectrometria de masses són molt nombroses, per exemple, la identificació de compostos orgànics, l'elucidació d'estructures, l'estudi de la distribució d'isòtops, la determinació d'elements tant en solució com en sòlids o la determinació de seqüències d'aminoàcids en proteïnes.

L'espectrometria de masses és una eina poderosa per a la identificació de compostos purs, però és insuficient per a l'anàlisi de mescles, ja que el gran nombre de fragments produïts fa que la interpretació dels espectres de masses sigui gairebé impossible. Per això s'han desenvolupat mètodes en què l'espectròmetre de masses està acoblat a un sistema de separació eficaç. Els més utilitzats són els sistemes cromatogràfics i electroforètics. Així, en els acoblaments entre la cromatografia de gasos i l'espectrometria de masses (GC-MS), entre la cromatografia de líquids i l'espectrometria de masses (LC-MS) i entre l'electroforesi capil·lar i l'espectrometria de masses (CE-MS), un espectròmetre de masses efectua l'espectre de masses de cadascun dels compostos que surten dels sistemes de separació. Una altra tècnica acoblada és l'espectrometria de masses en tàndem (MS/MS) en què els ions formats en un espectròmetre de masses es poden fragmentar, i els fragments formats es condueixen a un altre espectròmetre de masses per a ser analitzats.

La sigla MS correspon a la denominació anglesa mass spectrometry ('espectrometria de masses').

ca espectrometria de raigs X, n f
es espectrometría de rayos X, n f
en X-ray spectrometry, n

Química analítica

Definition

Espectrometria en què s'estudien els espectres obtinguts en l'absorció, l'emissió i la difracció de raigs X.

Note

L'absorció de raigs X per part d'una fina pel·lícula de matèria causa l'expulsió d'un electró intern d'un àtom i la formació d'un ió excitat. L'espectre d'absorció de raigs X d'un element és senzill. És format per alguns pics d'absorció amples, però ben definits. Aquests pics es localitzen a longituds d'ona característiques de cada element i, en gran part, independents del seu estat químic i permeten obtenir informació sobre la composició elemental d'una mostra complexa. Els ions excitats, originats per absorció de raigs X, tornen a l'estat fonamental mitjançant transicions electròniques caracteritzades per l'emissió de raigs X i donen lloc a la fluorescència de raigs X.

D'altra banda, quan un feix de raigs X interacciona amb la superfície d'un cristall, la radiació es dispersa, la qual cosa dona com a resultat la difracció de raigs X.

Els instruments per a l'espectrometria de raigs X contenen una font de radiació, una cel·la portamostres, un monocromador i un detector. Les fonts de radiació més utilitzades són el tub de Coolidge i els radioisòtops. El monocromador és format per dos col·limadors i un element dispersiu. Els col·limadors es componen de diverses plaques metàl·liques que absorbeixen tots els feixos de radiació excepte els paral·lels i dirigeixen la radiació de la mostra a l'element dispersiu i, d'aquest, al detector. L'element dispersiu és un cristall de clorur de sodi o bé de fluorur de liti muntat sobre un goniòmetre, un plat rotatori que permet variar l'angle entre el cristall i el detector. Els detectors més utilitzats són el detector de gas, que és un comptador de fotons i que, segons les seves característiques, pot ser una càmera d'ionització, un comptador proporcional o un ^comptador de Geiger^.

ca espectrometria Raman, n f
es espectrometría Raman, n f
en Raman spectrometry, n

Química analítica

Definition

Espectrometria basada en l'efecte Raman.

Note

La teoria de l'efecte Raman demostra que aquest fenomen és una conseqüència del mateix tipus de canvis vibracionals que donen lloc a l'espectrometria d'infraroig. Per tant, la diferència entre les longituds d'ona de la radiació incident i de la radiació dispersada correspon a les longituds d'ona de la regió de l'infraroig. L'espectre d'infraroig i l'espectre Raman per a un mateix compost són molt semblants, encara que existeixen prou diferències entre ells perquè ambdues tècniques siguin complementàries.

Un avantatge important de l'espectrometria Raman és que permet treballar en medis aquosos, ja que en aquest cas l'aigua no produeix interferències. A més, es poden utilitzar cel·les per a la mostra, que tant poden ser de vidre com de quars, i s'evita l'inconvenient dels materials fràgils i inestables, com els halurs cristal·lins, que s'usen en espectrometria d'infraroig.

S'obtenen espectres Raman quan la mostra s'irradia amb una poderosa font de radiació monocromàtica visible, que sol ser un làser d'heli-neó (632 nm) o d'argó (488 nm). Durant la irradiació s'enregistra l'espectre de la radiació visible dispersada sota un cert angle, normalment 90º, mitjançant un espectròmetre.

Mitjançant l'espectrometria Raman es poden analitzar tant compostos orgànics com inorgànics. En el cas dels compostos orgànics, els resultats de l'espectrometria Raman solen ser complementaris als de l'espectrometria d'infraroig, mentre que, per als compostos inorgànics, l'espectrometria Raman sol ser una tècnica superior. Una aplicació molt útil és l'estudi dels complexos, dels quals se'n pot establir la composició, l'estructura i l'estabilitat, i que són difícils d'analitzar per espectrometria d'infraroig, ja que absorbeixen en la regió de l'infraroig llunyà.

ca espectrofotometria d'ultraviolat i visible, n f
ca espectrofotometria UV-vis, n f sin. compl.
ca espectrometria d'ultraviolat i visible, n f sin. compl.
ca espectrometria UV-vis, n f sin. compl.
es espectrofotometría ultravioleta y visible, n f
es espectrofotometría UV-vis, n f
es espectrometría ultravioleta y visible, n f
es espectrometría UV-vis, n f
en ultraviolet and visible spectrometry, n
en ultraviolet and visible spectrophotometry, n
en UV-vis spectrometry, n
en UV-vis spectrophotometry, n

Química analítica

Definition

Espectrometria d'absorció basada en la interacció de la radiació electromagnètica de la regió de l'ultraviolat de longitud d'ona entre 100 i 400 nm i de la regió del visible de longitud d'ona entre 400 i 750 nm amb ions o molècules, la qual origina transicions entre diferents estats electrònics d'aquestes espècies mitjançant la promoció d'electrons cap a orbitals moleculars desocupats.

Note

L'absorció de radiacions de l'ultraviolat i el visible provoca simultàniament variacions energètiques en els nivells electrònics, en els nivells vibracionals i en els nivells rotacionals, per la qual cosa s'obté un espectre d'una gran complexitat, constituït per un gran nombre de senyals molt pròxims entre ells, per bé que, amb l'ajut d'un espectròmetre d'elevat poder de resolució, s'acostumen a observar únicament bandes d'absorció amples.

Perquè una molècula presenti absorció en l'ultraviolat o en el visible, cal que contingui en l'estructura, com a mínim, un cromòfor (vegeu la imatge).

Atès que la posició dels màxims d'absorció depèn marcadament dels entorns dels cromòfors presents en la molècula, l'espectrofotometria d'ultraviolat i visible té aplicació en l'estudi de l'estructura molecular. Malgrat que la interpretació teòrica dels espectres d'ultraviolat i visible de molècules complexes és sovint molt complicada, existeixen correlacions empíriques que permeten la deducció d'una informació estructural bastant acurada. D'altra banda, les mesures de la intensitat d'absorció permeten dur a terme la determinació de la concentració de l'anàlit estudiat basada en la llei de Beer-Lambert.

Altres aplicacions de l'espectrofotometria d'ultraviolat i visible són l'estudi de la isomeria cis-trans i de la tautomeria, l'estudi de constants de dissociació d'àcids i bases, l'estudi d'ions complexos i de complexos de transferència de càrrega i l'estudi de cinètiques de reacció.

La composició de l'espectròmetre per a l'espectrofotometria d'ultraviolat i visible està adaptada a aquestes regions de l'espectre electromagnètic. La font de radiació sol ser un tub de descàrrega elèctrica a l'ultraviolat, i una làmpada de tungstè a la regió visible. El monocromador pot ser un prisma o bé una xarxa de difracció construïts amb materials transparents en la regió espectral estudiada, de quars en l'ultraviolat i de vidre en el visible. Com a detector se sol usar un fototub, un fotomultiplicador o un detector fotovoltaic.

Química analítica

Basic search

Advanced search

Definition

Note

Definition

Note

Definition

Note

Definition

Note

Definition

Note

Definition

Note

Definition

Note

Definition

Note

Definition

Note

Definition

Note