Fundamentos de la Radiación Electromagnética y Espectroscopia

Propiedades de la Radiación Electromagnética

¿Cuál es la relación entre longitud de onda y frecuencia?
Son inversamente proporcionales.

¿Cuál es la energía de una radiación electromagnética?
Es inversamente proporcional a su longitud de onda y directamente proporcional a su frecuencia.

¿Cuál es la relación entre longitud de onda y energía?
Son inversamente proporcionales, porque la energía es proporcional a la frecuencia.

Conceptos Clave en Espectroscopia

¿Qué estudia la espectroscopia?
La capacidad de las sustancias para absorber y emitir radiación electromagnética.

¿Cuál es el rango de longitudes de onda de la región visible y la ultravioleta?
Visible: 340-750 nm / Ultravioleta (UV): 180-340 nm.

Si un objeto es de color azul, ¿qué color absorbe y cuál es su longitud de onda de máxima absorción?
Absorbe el color amarillo, con una longitud de onda de máxima absorción entre 575-600 nm.

¿Qué es el espectro de absorción de un cromógeno?
Es la relación entre la longitud de onda y la absorbancia de dicha sustancia.

¿Cuál es la diferencia entre el proceso de absorción y emisión?
Absorción: Ocurre cuando el cromógeno absorbe radiación. Emisión: El cromógeno absorbe radiación, se excita y, en la relajación, emite luz.

Defina absorbancia y transmitancia. Proporcione la fórmula matemática.
Absorbancia (A): Cantidad de luz que una muestra absorbe cuando la atraviesa un haz de luz. Transmitancia (T): Cantidad de luz que una muestra transmite cuando la atraviesa un haz de luz. Fórmula: A = 2 – log T(%).

¿Qué es un cromógeno?
Es una sustancia con la capacidad de absorber a una cierta longitud de onda.

Explique la Ley de Lambert-Beer: A = ε · l · c
Es la expresión de la Ley de Lambert-Beer, donde A (Absorbancia) es directamente proporcional a ε (coeficiente de extinción molar), l (ancho de la cubeta) y c (concentración de la sustancia).

¿Qué es una curva de calibración? ¿Qué se entiende por linealidad?
Curva de calibración: Es la representación gráfica de la absorbancia o transmitancia frente a la concentración. Linealidad: Es el margen de concentración que cumple la Ley de Beer.

Instrumentación Espectrofotométrica

Tipos de Instrumentos

¿Cuál es la diferencia entre un fotocolorímetro y un espectrofotómetro?
Un fotocolorímetro utiliza una longitud de onda concreta. Un espectrofotómetro tiene un amplio rango de longitudes de onda.

Parámetros Instrumentales

Defina rango óptimo, longitud de onda nominal, ancho de banda y ancho de banda nominal.
Longitud de onda nominal (rango óptimo): Es la longitud de onda en la que la absorbancia es máxima. Ancho de banda: Es el rango de longitudes de onda que abarca el 100% de la radiación. Ancho de banda nominal: Es el rango de longitudes de onda que abarca el 75% de la radiación.

¿Qué material NO se utiliza para medir en la región UV?
El plástico y el vidrio no se utilizan porque absorben la radiación UV. Para medir en UV, se utiliza cuarzo.

Técnicas Espectroscópicas Avanzadas

Fluorescencia

¿Por qué se utiliza la fluorescencia como técnica analítica?
Cuando la muestra no absorbe más del 2% de la radiación incidente, la emisión generada es directamente proporcional a la concentración de la sustancia fluorescente.

¿Por qué se diseñan los fluorómetros de manera que el monocromador esté en ángulo recto?
Para que la luz incidente de la fuente no interfiera en la medición de la emisión fluorescente de la muestra.

¿Por qué se trabaja en fluorometría con disoluciones diluidas?
Porque absorbancias mayores al 2% pueden causar un efecto de apantallamiento (reabsorción de la luz emitida).

¿Cuál es la aplicación más importante de las técnicas de fluorescencia en bioquímica clínica?
El Fluoroinmunoanálisis (FIA).

Fotometría de Llama

¿En qué método se basa la fotometría de llama: en fenómenos de absorción o emisión?
Se basa en la emisión.

¿Por qué puede emplearse la fotometría de llama como técnica analítica cuantitativa?
Porque en condiciones constantes y controladas, la intensidad luminosa emitida por la sustancia es directamente proporcional al número de átomos que emiten energía.

¿Qué es un estándar interno? ¿Para qué se emplean los estándares internos en fotometría de llama?
Es un elemento agregado a la muestra y a los patrones para evitar alteraciones y reproducir una señal de referencia a la cual se puede medir la emisión del analito.

¿Para qué se emplea la fotometría de llama en el laboratorio clínico?
Para la determinación de sodio, potasio y litio en líquidos biológicos.

Espectroscopia de Absorción Atómica (EAA)

¿Para qué se utiliza la espectroscopia de absorción atómica?
Para medir metales pesados.

¿En qué estado tiene que encontrarse el analito en la técnica de absorción atómica?
En estado de reposo (fundamental).

¿Cuál es la misión de la lámpara de cátodo hueco en la espectroscopia de absorción atómica? ¿Cómo está constituida?
Misión: Es la fuente de luz. Constitución: Está compuesta por una ampolla de cristal con gas noble, un ánodo y un cátodo. El cátodo será del mismo compuesto que el analito a medir; por ejemplo, si medimos plomo, el cátodo será de plomo.

¿Se puede aplicar la Ley de Lambert-Beer a la espectroscopia de absorción atómica?
Sí, porque existe una relación directa entre la absorbancia y la concentración.

Interferencias en Espectroscopia de Absorción Atómica

Interferencias Químicas: Ocurren cuando en la muestra hay presencia de aniones que se asocian con los cationes a analizar y no se disocian bien en la llama.

Interferencias de Emisión: Suceden cuando parte de los átomos se excita y produce radiaciones que se suman a las de la lámpara.

Ionizaciones: Se producen cuando parte de la muestra se ioniza y, al no estar en estado de reposo, no absorbe, falseando el resultado.

Matriz: Se refiere a las diferencias en la composición de las matrices de los patrones y las muestras debido a la presencia de diferentes sustancias.

Luz Dispersada: Es la radiación transmitida en todas direcciones con la misma longitud de onda que la incidente.

Técnicas Basadas en Dispersión de Luz

Turbidimetría y Nefelometría

¿Cuál es la diferencia entre turbidimetría y nefelometría?
Ambas se basan en la dispersión de luz de una muestra. Turbidimetría: El ángulo del detector es de 0º; mide la atenuación de la radiación incidente. Nefelometría: El ángulo del detector es entre 15-90º; mide la dispersión de la luz.

¿Cuál es la aplicación principal de las técnicas basadas en la medida de la dispersión de luz?
Medir partículas grandes, inmunocomplejos o agregados proteicos.

¿Cumple la turbidimetría la Ley de Beer?
Sí, porque la atenuación de la luz es proporcional a la concentración.

¿Se utilizan en turbidimetría y nefelometría las longitudes de onda que se corresponden con los picos de absorción?
No, se utiliza una longitud de onda con absorbancia mínima, porque es una fotometría de dispersión.

¿Qué se entiende por técnica cinética en inmunoturbidimetría?
Se refiere a que la medición se realiza mientras la reacción ocurre, en un lapso de tiempo.

Fuentes de Luz en Espectroscopia

¿Qué fuente de energía radiante proporciona una fuente de luz discontinua?
La lámpara de vapores de mercurio.

Para medir la región UV del espectro, ¿qué lámpara se emplea?
Se emplean lámparas de hidrógeno y deuterio.