Técnicas Ópticas Espectroscópicas - Resumen PDF

**[TEMA 4. TÉCNICAS ÓPTICAS ESPECTROSCÓPICAS]** 1. **[INTRODUCCIÓN]** [Espectrometría: método de medir la cantidad de energía radiante que absorbe o emite un sistema químico (átomos, iones o moléculas) a determinada longitud de onda. ] [Los métodos espectrométricos son un amplio grupo de métodos...

**[TEMA 4. TÉCNICAS ÓPTICAS ESPECTROSCÓPICAS]** 1. **[INTRODUCCIÓN]** [Espectrometría: método de medir la cantidad de energía radiante que absorbe o emite un sistema químico (átomos, iones o moléculas) a determinada longitud de onda. ] [Los métodos espectrométricos son un amplio grupo de métodos analíticos que se basan en espectroscopias atómica y molecular. ] [Espectroscopia: ciencia que estudia las distintas interacciones que suceden entre la radiación electromagnética y la materia, en especial, los fenómenos de absorción y emisión, con aplicaciones en química (análisis instrumental), física y astronomía, entre otras disciplinas científicas. ] Las técnicas en las que se basan los métodos espectroscópicos permiten detectar y medir la absorción o emisión de radiación electromagnética a ciertas longitudes de onda, y relacionar estas con los niveles de energía implicados en una transición cuántica. Las más ampliamente utilizadas son las relacionadas con la radiación electromagnética. Esta es un tipo de energía que toma varias formas, las más conocidas: la luz y el calor radiante. Los métodos se pueden clasificar de acuerdo con la región del espectro magnético que utilice para hacer la medición en: - - - - - - Infrarrojo - Microondas - Radiofrecuencia 2. **[PROPIEDADES GENERALES DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA]** [Radiación electromagnética (REM): es un tipo de energía que se transmite por el espacio a grandes velocidades. ] [A diferencia de otras formas de energía (como el sonido), no necesita un medio de apoyo para transmitirse y, por tanto, se propaga fácilmente a través del vacío]. Además, la propagación de la radiación disminuye al atravesar cualquier medio material. [La interacción REM-materia da lugar a dos tipos de fenómenos: ] - - Estos son la base de los métodos ópticos de análisis. 1. **PROPIEDADES ONDULATORIAS DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA** Muchas se explican [considerándola una onda con forma sinusoidal] formada por una combinación de campos eléctricos y campos magnéticos perpendiculares entre sí que se desplazan en el espacio transportando energía de un punto a otro. El campo eléctrico es el responsable de la mayoría de los fenómenos que interesan en espectroscopia, como la transmisión y absorción de energía, reflexión y refracción. Sin embargo, en espectroscopia de RMN, el componente magnético de la radiación es la responsable de las ondas de radiofrecuencia. La radiación electromagnética considerada onda se puede caracterizar o describir en función de unos parámetros físicos: - Amplitud (A): Desplazamiento máximo de un punto respecto de la posición de equilibrio (punto en el que la onda pasa de positiva a negativa y viceversa). - [Longitud de onda (λ): Distancia entre dos puntos análogos consecutivos. Se mide en m aunque se suele emplear nm, también se puede medir en Angstrom. 1 nm = 10^-9^ m ; 1 A = 10^-10^ m] - [Frecuencia (v): Número de ciclos o vibraciones por unidad de tiempo. Se mide en Hz.1 Hz= 1 s^-1^] - Periodo (T): Tiempo invertido en efectuar un ciclo o vibración completa, inversa de la frecuencia. - [Número de onda (][\$\\overline{v}\$]{.math.inline}[): Inverso de la longitud de onda en cm. Se mide en cm^-1^. ] - [Velocidad de propagación (V): Velocidad con que se propaga la onda. Se mide en m/s.] Importante destacar: La frecuencia de un haz de radiación está determinada por la fuente, y permanece invariable, es decir, no cambia al pasar de un medio a otro. Por lo contrario, la velocidad de la radiación y longitud de onda varías con la composición del medio que atraviesa a causa de la interacción con este.  [Este modelo explica los fenómenos relacionados con el cambio de dirección de propagación de la REM cuando interacciona con la materia (refracción, dispersión y rotación). ] 2. **PROPIEDADES CORPUSCULARES DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA** \ [\$\$E\_{fotón} = h \\bullet v = \\frac{h \\bullet v}{\\lambda}\$\$]{.math.display}\ 3. **EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO** [Espectro electromagnético: distribución energética de las radiaciones electromagnéticas. ] [Abarca un intervalo enorme de longitudes de onda y frecuencias], y por tanto, de energías; por lo que para su representación se necesita una escala logarítmica. [Radiación electromagnética: ondas electromagnéticas o partículas que se propagan a altas velocidades que se caracterizan básicamente por una energía, longitud de onda y frecuencia. Onda con forma sinusuidal.] Las radiaciones más conocidas y utilizadas en la vida cotidiana, ordenadas en orden ascendente de longitud de onda son: - - Rayos X: en medicina. - UV: responsable de los efectos nocivos para la piel. - Visible: la luz que vemos. - IR: imágenes de meteorología - Microondas: en cocina - Ondas de radio: para comunicación. 4. **EFECTOS DE LA ABSORCIÓN DE LA REM SOBRE LAS MOLÉCULAS** La interacción entre la REM y la materia objeto de análisis (átomos, iones o moléculas) da lugar a una serie de fenómenos que son la base fundamental de los métodos ópticos: - - - - - - - Sabiendo que un átomo o molécula están formados por protones y neutrones en el núcleo (parte central), y electrones, en orbitales alrededor del núcleo. - Estado fundamental: estado de mínima energía. Los electrones llenan los orbitales de menor energía situados más cerca del núcleo. En cada orbital se localizan como máximo dos electrones con espines opuestos (gráficamente, los electrones se representan mediante flechas que apuntan hacia abajo o hacia arriba en función del signo del espín). - Estado excitado (estado de mayor energía). Es posible aumentar la energía de un átomo o molécula haciendo incidir determinada REM. Estos cambios energéticos depende de las propias características de los átomos o moléculas y de la longitud de onda de la radiación incidente. [Los efectos que una radiación tiene sobre las moléculas dependen de la energía de radiación utilizada: ] - [Microondas: aumentan el movimiento rotación de las moléculas. ] - [Radiación infrarroja: estimula el movimiento vibratorio de las moléculas. ] - [Radicaciones UV y visible: tienen la energía suficiente para que los electrones pasen a orbitales de mayor energía, y por tanto, más alejados del núcleo; a esto es a lo que se llama transición electrónica. ] - [Rayos X: rompen los enlaces de las moléculas. ] Cuando la REM incide sobre una sustancia no toda se ve afectada, en función de la longitud de onda de la radiación habrá un átomo o conjunto de átomos que absorberá la radiación: cromóforo Después de un proceso de absorción es necesario disipar el exceso de energía mediante procesos de relajación, donde las partículas excitadas vuelven a su estado fundamental desprendiendo o emitiendo energía. Existen dos formas: - Disipando la energía en forma de calor - Emitiendo la energía sobrante en forma de radiación electromagnética de distinta frecuencia que la absorbida, a longitud de onda mayor, y que puede utilizarse con fines analíticos. 3. **[ESPECTOS DE ABSORCIÓN Y EMISIÓN ]** [Espectro de absorción (o emisión): representación gráfica de la energía de la radiación absorbida (o emitida) por la sustancia en función de la longitud de onda o de la frecuencia. ] [Tipos: ] - [Espectro de absorción atómica]: la radiación interacciona con un medio formado por partículas monoatómicas, estas absorben sólo una pocas frecuencias bien definidas de radiación, los átomos se excitan y dan lugar a espectros bien definidos formados por [líneas espectrales] [(espectro atómico o de líneas).] - [Espectro de absorción molecular]: las moléculas de la muestra son las que se excitan por radiación, dando lugar a espectros de absorción con menor definición y más complejos, formados por [bandas] [(espectro moléculas o de bandas).] Del mismo modo se puede hablar de espectros de emisión atómica y molecular. 4. **[ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN MOLECULAR EN EL ULTRAVIOLETA VISIBLE]** 5. **FUNDAMENTO CIENTÍFICO-TÉCNICO** Se aplica dentro de la región de longitudes de onda comprendidas entre 160 y 78 nm. Desde el punto de vista de la física, [la absorción de radiación UV-visible por una molécula da como consecuencia la excitación de electrones de enlace debida a la interacción con fotones de la radiación (cesión de energía cinética).] Los electrones que conforman la molécula "saltan" a otros estados superiores de energía. Estos tránsitos electrónicos, que ocurren a determinadas longitudes de onda, caracterizan a una molécula o grupo funcional de la misma (cromóforo) y la hacen diferente a otra. Las [transiciones electrónicas] se pueden detectar y registrar gráficamente en un espectro de absorción molecular, dando lugar a bandas energéticas o picos, característicos de cada sustancia. Los espectros de absorción molecular son más complejos que los atómicos, debido a que el número de estados de energía de las moléculas es enorme si se compara con el de átomos aislados. Para determinar la concentración de analito en una muestra midiendo la cantidad de energía que absorbe, se relacionan estos parámetros. La [ley analítica] que relaciona la intensidad de la radiación que incide sobre la muestra con la intensidad de radiación transmitida después de la absorción de una parte de energía en la muestra es la [ley de Lambert-Beer.] Como consecuencia de las interacciones entre los fotones de la radiación y las moléculas absorbentes cuando un haz de radiación atraviesa un medio de espesor b cm y concentración c de especie absorbente, la potencia o intensidad del haz de luz disminuye de I~0~ a I (P~0~ a P). - Transmitancia (T): fracción de radiación incidente que pasa a través de la disolución. \ [\$\$T = \\frac{I\\ (P)}{I\_{0}(P\_{0})};\\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\%\\ T = T \\bullet 100 = \\frac{\\text{I\\ }}{I\_{0}} \\bullet 100\$\$]{.math.display}\ - Absorbancia (A): fracción de radiación incidente absorbida por la disolución. \ [\$\$A = log\\frac{\\ I\_{0}}{I} = - \\log T;\\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ A = 2 - \\log{\\%\\ T}\$\$]{.math.display}\ I~0~: radiación incidente I: radiación después de pasar por la muestra Al contrario que la Transmitancia, la absorbancia de un medio aumenta cuando la atenuación del haz se hace mayor. Ambos son adimensionales, es decir, no tienen unidades. [Según la ley de Lambert-Beer: Supongamos una disolución de una especie absorbente de concentración c contenida en un recipiente de espesor b. Si sobre dicha disolución incide una radiación monocromática, la absorbancia es directamente proporcional al camino óptico b y a la concentración c de a especie absorbente.] \ [*A*= *ϵ*   *b*   *c*]{.math.display}\ Esta ley es la base para el análisis cuantitativo por espectrofotometría UV-vis. Si partimos del espectro de una sustancia (representación gráfica de A frente a λ) presenta ondulaciones con máximos y mínimos. Para determinaciones cuantitativas se elige la longitud de onda correspondiente a un máximo, pues el error de medición es mínimo y la sensibilidad máxima. Para verificar el cumplimiento de la ley de Beer, se debe realizar una curva de calibración, representando A en función de c. Si es válida, la relación debe ser una recta que pase por el origen de los ejes cartesianos, aunque a menudo se observan desviaciones debidas a diversos factores. [Desviaciones que presenta la ley: ] - [A concentraciones muy elevadas de analito, superiores a 0,01 M, se pierde linealidad, aumentando la desviación si la sustancia dispersa mucho la luz. ] - [Cambios químicos asociados con cambios de concentración. Si la molécula participa en un equilibrio químico que depende de su concentración, la absorbancia no será constante y cambiará con la concentración (desviación química). ] - [Forma en que se realizan las medidas de absorbancia (desviación instrumental)] - [Cubetas rayadas o sucias] - [Longitudes de onda parásitas] - [Ruido del instrumento] La ley de Beer también se puede aplicar a un medio que contenga más de una sustancia absorbente, siempre que no haya interacción entre distintas especies. A~total~ = A~1~ + A~2~ + A~3~ +... + A~n~= ϵ~1~ · b · c~1~ + ϵ~2~ · b · c~2~ +... + ϵ~n~ · b · c~n~ 6. **DESCRIPCIÓN DEL INSTRUMENTAL Y DE LA TÉCNICA ANALÍTICA** 1. **Instrumentación: espectrofotómetro UV-Vis** Componentes: - **[Fuentes estables de radiación. ]** - - - - - - - - +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ | Tipo de filtro | Región del | Fundamento | | | | espectro | | | +=================+=================+=================+=================+ | Filtros de | Se limitan a la | Se fundamentan | | | interferencia | región visible | en las | | | (Filtros de | | interferencias | | | Fabry-Perot) | | ópticas para | | | | | producir bandas | | | | | estrechas de | | | | | radiación | | +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ | Filtros de | Operan en la | Funcionan | Son más baratos | | absorción | región UV, | absorbiendo una | y se han | | | visible y buena | amplia gama de | utilizado mucho | | | parte del IR | longitudes de | para la | | | | onda del | selección de | | | | espectro, las | bandas en la | | | | anchuras de | región Vis. | | | | banda efectivas | | | | | oscilan entre | | | | | 30 y 250 nm. | | +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ | | | Son más baratos | El tipo más | | | | y se utilizan | habitual es un | | | | mucho para la | vidrio | | | | selección de | coloreado o | | | | bandas en la | suspensión de | | | | región visible. | colorante en | | | | | gelatina que se | | | | Tiene un ancho | coloca entre | | | | de banda mayor | dos placas de | | | | que el de | vidrio. | | | | interferencias. | | +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ - - Monocromador de red (de Czerney-Turner) - Monocromador de prisma ( de Bunsen) - **Recipientes transparentes para contener muestras / Sistema de colocación** -- -- -- -- -- -- - - - - - - Espectroscopio: instrumento óptico utilizado para la identificación visual de líneas de emisión atómicas. Espectrómetro: instrumento que proporciona información sobre la intensidad de la radiación en función de la longitud de onda o de la frecuencia. Espectrofotómetro: espectrómetro equipado con una o más rendijas de salid y detectores fotoeléctricos que permiten la determinación de la relación entre la potencia de dos haces en función de la longitud de onda. Un espectrofotómetro para análisis por fluorescencia se denomina espectrofluorímetro. Los tipos de espectrofotómetros dependen del fin que se quiera conseguir y del aspecto económico. Muchos de ellos se utilizan, con pocos cambios, en fluorescencia molecular e infrarrojo cercano. Los tipos generales de espectrofotómetros de absorción molecular son: - **[Espectrofotómetro de haz simple. ]** - **[Espectrofotómetros de doble haz en el espacio]** (muchos espectrofotómetros modernos) - **[Espectrofotómetro de doble haz en el tiempo]** 2. **Descripción de la técnica analítica** Un aspecto importante del espectrofotómetro UV-Vis es que no podemos evitar que una parte de la radiación incidente sea absorbida por el material de la cubeta o el disolvente de la muestra. Para minimizar este efecto, se determina su valor y se tiene en cuenta para calcular la absorbancia debida únicamente al analito. Pasos: - - - Las precauciones que hay que tener para determinar la concentración de un analito mediante espectroscopia UV-Vis son: - - - - - - - - - - - - - - - - a. b. - \ [\$\$A\_{s} = \\frac{\\in \\ \\bullet b\\ \\bullet \\ V\_{x} \\bullet c\_{x}}{V\_{t}} + \\frac{\\in \\ \\bullet b\\ \\bullet \\ V\_{s} \\bullet c\_{s}}{V\_{t}}\$\$]{.math.display}\ \ [\$\$c\_{x} = \\frac{b\\ \\bullet c\_{s}}{m\\ \\bullet \\ V\_{x}}\$\$]{.math.display}\ - \ [\$\$c\_{x} = \\frac{A\_{1}\\ \\bullet \\ b\\ \\bullet c\_{s}}{{(A\_{2} - A}\_{1})\\ \\bullet \\ V\_{x}}\$\$]{.math.display}\ - 7. **INTERPRETACIÓN DE DATOS, REGISTROS GRÁFICOS Y RESULTADOS** Los datos de absorbancias y concentraciones obtenidos y resultados finales han de anotarse y organizarse en una tabla. - Curva de calibrado: registro gráfico donde se observa la variación de energía absorbida respecto a la concentración de analito. Este es la expresión gráfica de la ley de Beer. - Registros espectrales. Lo más habitual es representar en ordenadas: el porcentaje de T, A, log A o ϵ; y en abscisas: λ, nº de onda o frecuencia; obteniéndose el espectro (molecular o atómico). 8. **CRITERIOS DE ELECCIÓN DE UNA TÉCNICA** Calidad de funcionamiento del equipo, precisión y precio. Además de: el problema analítico, exactitud, sensibilidad, límite de detección, intervalo de concentraciones y selectividad. 9. **APLICACIONES** Es una de las herramientas más útiles y utilizadas en el análisis de especies químicas. Campos de aplicación cuantitativa: análisis de aguas y aguas residuales, análisis clínicos, fármacos, agroalimentarios, medioambientales y análisis industriales. Otras aplicaciones cuantitativas: medida de constantes de equilibrio, cálculo de la constante de una reacción química y la determinación de componentes de una muestra. Determinación de numerosas especies inorgánicas. Aplicaciones cualitativas: determinación de grupos funcionales, determinación de sustancias con espectros típicos y en condiciones fijas de pH, disolvente y concentración. 5. **[ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA]** 10. **FUNDAMENTOS CIENTÍFICO-TÉCNICOS** Se fundamenta en la absorción de radiación electromagnética por parte de especies atómicas. Las muestras se vaporizan entre 2000-6000 K, de manera que los elementos se encuentran en forma de "vapor de átomos" y se mide la absorción de la radiación incidente por parte de los átomos de la muestra en estado gaseoso. Estas muestras suelen ser metales en solución. [Ley analítica: Ley de Lambert-Beer. Se representa la señal de absorbancia frente a la concentración de un patrón. ] Mediante esta técnica no podemos conocer las estructuras ya que se rompen debido a las altas temperaturas lo que dificulta la determinación de un valor constante de absortividad molar para una sustancia. Esta falta de uniformidad nos obliga a interpolar el valor de absorbancia en una curva de calibración. [Fenómeno fisicoquímico: transacciones electrónicas entre orbitales atómicos debido a la absorción de radiación electromagnética por los átomos en estado gaseoso que componen la muestra. ] [Propiedad FQ medida: Absorbancia.] 11. **DESCRIPCIÓN DEL INSTRUMENTAL Y DE LA TÉCNICA ANALÍTICA** Los equipos son más complejos, ya que la mayoría de muestras se encuentran en estado líquido o sólido y en esta técnica la muestra debe encontrarse en un estado gaseoso. - [Atomizador:] Con el fin de obtener temperaturas suficientemente altas para vaporizar la muestra, esto permite que el líquido de la disolución se evapore y que las partículas sólidas resultantes se atomicen, es decir, descompongan en átomos. - - - - [Fuentes de energía]: son la parte más crítica en espectrofotometría de absorción atómica[. Se encargan de estimular el analito de la muestra]. Las más comunes son: - - - - - - - - 12. **RUIDOS E INTERFERENCIAS: CORRECIÓN DE FONDO** Para distinguir la señal del analito de la absorción, emisión y dispersión producida por la llama, el plasma u horno de grafito, utilizamos el fenómeno de [corrección de la absorción de fondo.] [Esta se produce por absorción, emisión o dispersión producida por todo lo que hay en una muestra diferente del analito y por la llama, plasma u horno de grafito. ] [Estas causas de interferencias se evalúan y corrigen utilizando lámparas auxiliares (corrector de ruido de deuterio), con un barrido en la región espectral interferente o aplicando el método de línea base (determina la línea base o cero de absorción). ] - Corregir la emisión de la llama: mediante un interruptor del haz. Consiste en interrumpir periódicamente la luz de la lámpara mediante un sistema rotatorio. Así se consigue que la señal que llegue al detector cuando no se bloquea el haz de luz se deba a la lámpara y la llama, mientras que cuando se bloquea, únicamente a la llama. La diferencia entre señales nos dará la señal corregida. - Interferencias químicas. Para minimizarlas se utilizan llamas lo más calientes posibles, ya que el grado de disociación de los compuestos químicos interferentes aumenta con la temperatura de la llama. - Alteración de las propiedades físicas de la disolución (viscosidad, tensión superficial, densidad, presión de vapor) producida por [la presencia de sales, ácidos o sustancias orgánicas: pueden alterar la temperatura de la llama, velocidad de evaporación del disolvente, y la altura y forma de la llama. Para minimizarlas se utilizan patrones y disolventes puros y diluyendo soluciones. ] 13. **CRITERIOS DE ELECCIÓN DE UNA TÉCNICA. APLICACIONES** [La técnica permite analizar la concentración de más de 62 metales diferentes en solución.] Ventaja: [tiene una alta reproducibilidad] (debido al buen control de las variables analíticas[), gran sensibilidad], con una [exactitud] a nivel de ppb; y permite realizar análisis de varios elementos simultáneamente. 14. - [Desprendimiento de vapores irritantes y corrosivos] - [Quemaduras térmicas] - [Fuga de gases] - [Formación de hidrógeno] - [Explosión] - [Riesgo eléctrico] - [Exposición a radiación UV y campos magnéticos intensos (horno de grafito) ] 6. **[ESPECTROSCOPÍA DE EMISIÓN ATÓMICA: FOTOMETRÍA DE LLAMA]** 15. **FUNDAMENTOS CIENTIFICO-TÉCNICOS** Se diferencia de la absorción atómica en que no es necesario utilizar una lámpara para producir una radiación ya que, las técnicas espectroscópicas de emisión se basan en analizar las longitudes de onda de los fotones emitidos por los átomos o moléculas durante su transición desde un estado excitado a un estado de inferior energía. [Cuando un átomo se excita mediante energía térmica o eléctrica, un electrón externo del átomo es promocionado a un nivel energético superior. Casi inmediatamente después (1 ns aprox.) regresa a su nivel original o a un nivel intermedio mediante un proceso de relajación. En este proceso, el átomo emite una sola línea de radiación para cada transición] cuya energía viene dado por: [*E* = *E*~2~ − *E*~1~ = *h*    *frecuencia*]{.math.inline} Los espectros de emisión son característicos de los átomos y no de las moléculas, pues se requiere gran cantidad de energía para excitar y disociar cualquier compuesto químico en elementos. En espectroscopia de emisión atómica se excitan fundamentalmente los electrones de valencia y la radiación emitida está formada por líneas agudas y bien definidas. Los átomos solo tienen niveles de energía electrones y de las transiciones entre niveles resultan emisiones en forma de líneas discretas. Todas estas líneas del espectro se corresponden con energías emitidas en el UV, Vis e IR cercano, del espectro. La identificación de longitudes de onda para estas líneas sirve para el análisis cualitativo y su intensidad para el cuantitativo. Para que un elemento en estado fundamental (estado de oxidación 0) emita una línea espectral debe de absorber la energía correspondiente a su potencial de excitación: energía necesaria para llevar un electrón de valencia del estado fundamental al primer estado excitado. Para producir un espectro de emisión completo (multilineal) de un elemento, debe absorber la energía equivalente a su potencial de ionización: energía necesaria para "arrancar" un electrón de valencia e ionizar el elemento. 16. **MÉTODO DE EMISIÓN ATÓMICA** Este abarca una serie de técnicas basadas en la obtención del espectro de emisión de los elementos mediante la excitación de la muestra, utilizando fuentes de excitación mediante energía térmica o eléctrica (Tabla). Midiendo la energía emitida por la muestra, los espectros permiten la determinación cualitativa y cuantitativa de elementos metálicos presentes en diferentes tipos de muestras.  La complejidad de los espectros depende de la configuración electrónica del elemento implicado. A mayor complejidad del espectro, menor sensibilidad de la espectroscopia de emisión atómica. [La atomización y excitación se puede realizar de varias formas: ] - [Llama:] se quema un aerosol de la muestra a analizar utilizando el mismo procedimiento que en espectroscopia de AA. - [Fuente de plasma]: [el plasma es un gas ionizado]. [Una corriente de Ar de gran pureza se ioniza haciendo circular una corriente eléctrica. Los electrones generados chocan a gran velocidad con los átomos de la muestra transmitiendo su energía al gas. ] 17. **FOTOMETRÍA DE LLAMA** [Fotometría de llama (FLL): técnica espectroscópica de emisión atómica que utiliza una llama como fuente de atomización y excitación, y un fotodetector electrónico como dispositivo de medida]. [Es un método cuantitativo y muy sensible para analizar metales alcalinos (Li, Na y K) y algún alcalinotérreo], los cuales emiten en el visible (Límites de detección bajos). [Aunque también se puede utilizar para el análisis cualitativo examinado las longitudes de onda del espectro de emisión. ] La sensibilidad es proporcional al número de átomos excitados, mientras que en AA la sensibilidad depende del número de átomos que se encuentran en estado fundamental. Puesto que un solo un pequeño porcentaje de átomos están en estado excitado en la llama, la EAA es más sensible que la FLL para elementos como: Mg, Zn, Cd, Pb..., y presenta menos interferencias. 3. **DESCRIPCIÓN DE INSTRUMENTAL Y DE LA TÉCNICA ANALÍTICA** **LLAMA** Tiene que cumplir dos condiciones básicas: - Temperatura adecuada - Formar un ambiente gaseoso adecuado, para que se den los siguientes procesos: - - - Esta consta de: - Cono interno: se produce la combustión parcial (zona de combustión primaria). Aquí se produce gran emisión de luz (a partir del combustible y no de la muestra), gran ionización y una gran concentración de radicales libres. Es poco utilizada para análisis. - Zona interconal (entre conos): parte caliente de la llama, donde tiene lugar una combustión completa y que se utiliza en absorción atómica (con quemador) y fotometría de llama. - Cono externo: zona más externa donde se produce una combustión secundaria y es poco útil desde el punto de vista analítico. La altura de la llama varía con el tipo de quemador, naturaleza de la mezcla combustible más comburente y el flujo utilizado (velocidad de flujo). Una de las propiedades más importantes: temperatura. [La temperatura de la zona interconal caracteriza las llamas.] **[Secuencia de fenómenos que tienen lugar en la llama]** [Etapas de la espectroscopia de emisión por llama: ] - [Evaporación de la muestra en forma de aerosol al entrar en contacto con la llama: primero se evaporiza el agua o disolventes, dejando como residuos diminutas partículas de sal seca. Después, la sal seca se vaporiza y pasa a gas. ] - [Atomización: parte de las moléculas gaseosas se disocian progresivamente dando lugar a átomos neutros (especies absorbentes en absorción atómica y emisoras en fotometría de llama) o radicales. ] - [Excitación: los electrones de los átomos experimentan transiciones electrónicas pasando a estados excitados, haciendo que los átomos neutros se exciten térmicamente o ionizan. ] - [Emisión: se producen transiciones electrónicas de estado excitados al fundamental emitiendo energía que se mide con un detector. El monocromador permite seleccionar la longitud de onda adecuada para cada analito. ] - [Formación de átomos ionizados: la ionización de los átomos del analito reduce la concentración de átomos neutros del analito en la llama. La formación de estos aumenta con la temperatura de la llama, sin embargo, el grado de ionización del elemento a analizar disminuye por adición de una elevada concentración de otro elemento más fácilmente ionizable. Cuando se necesita suprimir la ionización se añade un tampón de radiación antes de disminuir la temperatura, pues a temperaturas bajas, aumentan las interferencias. ] **QUEMADORES-ATOMINZADORES** Se utilizan dos tipos de quemadores fundamentales: - [Quemador de consumo total o de flujo turbulento (quemador de difusión)]: el combustible y el comburente se mezclan en el momento de entrar en la llama. Estos aspiran la muestra y la introducen directamente en la llama por efecto Venturi. La muestra que atraviesa el capilar llega a la llama en flujo turbulento debido a la alta velocidad, donde se consume de forma total. - [Quemador de premezcla o de flujo laminar]: Este es más reciente y se usa habitualmente. La muestra aspirada, el combustible y comburente se mezclan totalmente, antes de alcanzar la llama. El orificio o cámara es una especie de rendija larga y estrecha por donde los gases pasan de manera suave y no turbulenta. **[FOTÓMETRO DE LLAMA]** [Componentes básicos: ] - [Fuente de energía: Llama. Estimula y excita la muestra.] - [Quemador-atomizador]: una de las características críticas en fotometría de llama es la regulación del flujo combustible + comburente, que afectará a la velocidad de atomización de la muestra y estabilidad de la llama. Por ello se necesitan válvulas reguladoras de gran calidad y compresores (en el caso de utilizar aire), manómetros y manoreductores. Los valores ópticos de flujo y presión se determinan de manera experimental. - [Sistema óptico]: recoge la radiación procedente de la parte posterior de la llama y la envía hacia un monocromador (espectrofotómetro) o un filtro (fotómetro). Suelen usar un espejo colimador cuyo centro de curvatura se sitúa dentro de la llama. Así, la intensidad de la radiación emitida es casi el doble de la que obtendríamos sólo por la llama. - [Detectores:] los más utilizados son los tubos fotomultiplicadores. Amplifican la señal de manera que detectan incluso emisiones muy débiles. - [Procesador de señales:] [adecuan la señal del detector (amplificar, modular...) para que se pueda leer en el dispositivo de lectura.] - [Sistemas de registro]: suelen tener incorporados un [microprocesador] con programas que procesan los datos obtenidos a partir de la señal emitida y amplificada por el detector, transformándola en una señal gráfica o número. **TÉCNICA ANALÍTICA** Se requiere la [mínima preparación de la muestra], ya que el analito generalmente está en disolución acuosa. [Una vez encendido el espectrofotómetro o el fotómetro y ajustada la llama con la mezcla combustible más comburente, se ajusta a cero con agua desionizada. ] Es conveniente recordar el [método de las adiciones estándar], debido a que preparar patrones que tengan una composición muy parecida a la de la muestra es difícil y este método minimiza este problema. 4. **CRITERIOS DE ELECCIÓN DE UNA TÉCNICA. APLICACIONES** La fotometría de llama es la mejor técnica para metales alcalino (Li, Na y K), ya que a temperaturas relativamente bajas dan espectros muy sencillos y libres de interferencias. Una de las aplicaciones cuantitativas más importantes es la determinación de sodio y potasio en sangre y orina. 7. **[ESPECTROFOTOMETRÍA INFRARROJA]** 18. **FUNDAMENTO** [La zona espectral infrarroja corresponde a 0,78 hasta 1000 µm]. Esta se subdivide en tres regiones: - Infrarrojo próximo o cercano: 0,78-2,5 µm - Infrarrojo medio: 2,5 -- 50 µm - Infrarrojo lejano: 50- 1000 µm La más utilizada es la comprendida entre 2,5 y 25 µm, ya que nos da información sobre las vibraciones de las moléculas, y por tanto, de su estructura. La radiación IR no es suficientemente energética como para producir transiciones electrónicas, [esta provoca transiciones entre niveles de energía vibracionales y rotacionales de la molécula (modos normales de vibración).] **Transiciones vibracionales y rotacionales** Las sustancias se componen de moléculas, y a su vez, en átomos. Pero los átomos no están unidos rígidamente entre sí, oscilan o vibran alrededor de enlaces que los unen con una frecuencia determinada, denominada frecuencia natural de oscilación, y una intensidad característica. Si este sistema se somete a radiación infrarroja (perturbación), con una frecuencia próxima a la frecuencia natural del sistema, las dos oscilaciones se sumarán produciendo un desplazamiento o cambio vibracional que puede detectarse. [La espectrofotometría IR se basa en las transiciones entre niveles de energía, es decir, consiste en amplificar una de estas vibraciones o rotaciones de un determinado enlace aplicando una radiación IR con longitud de onda similar a la frecuencia natural del enlace. ] [Los espectros de absorción y emisión en el infrarrojo están formados por bandas, que son debidas a las transiciones de las moléculas de unos estados de energía vibracionales a otros (modos normales de vibración). ] Las vibraciones se pueden clasificar en: - Tensión (streching); distancia entre 2 átomos aumenta y disminuye alternativamente, pero se mantienen en el mismo eje de enlace. - - - - - - - Tijera - Torsión 19. **REGISTROS GRÁFICOS: ESPECTRO IR** Las frecuencias de vibración dependen fundamentalmente del peso de los átomos que vibran y de la fuerza del enlace que los une. Los modos normales de vibración son característicos de los grupos funcionales o tipos de enlaces de la molécula y sirven para su identificación. [En el espectro de absorción en el infrarrojo se observan una gran cantidad de picos, los cuales se denominan bandas. ] Banda: zona del espectro donde se produce una absorción considerable de radiación IR. [El espectro IR se compone de dos secciones: ] - [Zona de frecuencia de grupo: 4000 -- 1200 cm^-1^. Donde se encuentran las frecuencias correspondientes a los grupos funcionales. ] - [Zona de huella digital o dactiloscópica: 1200 -- 600 cm^-1^. Frecuencias correspondientes a las vibraciones del esqueleto de la molécula y que sirve para caracterizar la molécula que estamos analizando.] Las bandas de esta zona se consideran más específicas para una molécula que para un grupo funcional. Si la molécula es poliatómica, las bandas son muy complejas, ya que se incrementan el número de vibraciones posibles y puede afectar produciéndose acoplamientos que complican más el espectro IR. 20. **INSTRUMENTACIÓN** Estos equipos se pueden dividir en dos grupos: - [Espectrofotómetro dispersivo] - - - - - - - - - - [Espectrofotómetro de transformada de Fourier (TFIR):] la transformada de Fourier es una operación matemática que permite descomponer una onda compleja en componentes más simple. - - - - - - - - 21. **CRITERIOS DE ELECCIÓN DE LA TÉCNICA** [Los límites de detección y sensibilidad son menores que en espectrofotometría UV-Vis. Además, la radiación infrarroja es de baja energía], lo que provoca problemas de instrumentación debido a: - El [ruido electrónico] de la instrumentación del equipo tiene un valor muy similar a la señal medida. - El [ruido térmico] debido a la energía IR que emiten los componentes del equipo al calentarse. 22. **APLICACIONES** - [Determinación de estructuras de compuestos orgánicos y bioquímicos]: las muestras deben ser muy puras y la región más útil es la característica de las frecuencias de los grupos. Consiste en asignar las bandas del espectro obtenido a grupos funcionales. (Principal utilidad) - [Análisis cualitativo: identificar sustancias] desconocidas y mezclas. Se basa en que dos sustancias diferentes no absorben con la misma intensidad y la misma frecuencia. - [Análisis cuantitativo]: no está muy extendida, ya que presenta algunos problemas debido a la dificultad del ajuste de la lectura al 0% de Transmitancia. [Utiliza el infrarrojo cercano y sirve para sustancias como el H~2~O, CO~2~, S...] - [Detección de impurezas: provoca un ensanchamiento de las bandas] que provocan una pérdida de resolución y la aparición de nuevas bandas a veces. Consiste en comparar el espectro problema con un espectro patrón. 23. **TRATAMIENTO DE LA MUESTRA** Se debe tener en cuenta: - El espesor de la muestra, ya que es radiación poco energética. - El recipiente o soporte para la muestra: evitar que absorba radiación en la región donde se efectúa la medida. El tratamiento y soporte utilizado depende del estado físico de la muestra: - [Gases: se utilizan cubetas de unos 10 cm de longitud]. Para llenarlas se hace vacío y después se llenan con la muestra a la presión de trabajo en función de las características de la muestra. - [Líquidos:] se coloca [una gota del líquido entre dos placas de sal] de roca. Es muy importante que estén muy limpias y secas. - [Sólidos:] existen diferentes técnicas dependiendo de la naturaleza de la muestra. - - 8. **[ESPECTROMETRÍA DE LUMINISCENCIA MOLECULAR: FLUORESCENCIA MOLECULAR]** 24. **FUNDAMENTO CIENTÍFICO-TÉCNICO** Esta abarca tres técnicas ópticas: fluorescencia, fosforescencia molecular y quimioluminiscencia. Los fenómenos de fluorescencia y fosforescencia se nombran bajo el término de fotoluminiscencia. En estas dos técnicas se mide la intensidad de la radiación emitida por la muestra. Los átomos o moléculas se excitan mediante la absorción de radiación electromagnética; posteriormente, la energía absorbida se disipa por emisión de radiación que se produce cuando las especies excitadas regresan al estado fundamental o por un proceso de relajación no radiante. Estado de singulete: estado electrónico en el que todos los espines electrónicos en el que todos los espines electrónicos están apareados. Estado de singulete o de triplite: se puede dar cuando uno de los electrones de un par electrónico de una molécula se excita a un nivel superior de energía. Estado excitado de singulete: espín del electrón promovido se encuentra en dirección contraria al del electrón no excitado. Estado de triplete: los espines de los dos electrones están desapareados y son paralelos. Este es menos energético que el estado excitado de singulete. Este exceso de energía se suele disipar emitiendo una radiación de menos energía que la que inicialmente provocó la excitación. Aquí podemos distinguir dos situaciones en función de si el estado de excitación es del singulete o del triplete: - Fluorescencia: la transición se produce entre un estado singulete excitado y un estado fundamental singulete en el que todos los orbitales ocupados tienen dos electrones con espín opuesto. La probabilidad de que se lleve a cabo es muy alta; por lo tanto, el tiempo de vida de un estado excitado de singulete es muy breve. - Fosforescencia: la transición se produce entre un estado excitado de triplete y un estado fundamental singulete. La transición se lleva a cabo de espín, la probabilidad de que suceda es muy baja; por tanto, el estado excitado de triplete tiene una vida media mucho mayor. La diferencia fundamental entre estas radica en el tiempo que tarda en producirse la emisión de energía: la fluorescencia sucede más rápidamente que la fosforescencia. La emisión de fosforescencia tiene lugar durante periodos más largo y, puede continuar durante minutos o incluso horas. La espectrometría de fluorescencia consiste en excitar los electrones de las moléculas de ciertos compuestos mediante un haz de luz, normalmente radiación UV, y provocar la emisión de luz de una menor energía, generalmente luz Vis. Para concentraciones pequeñas de analito, la energía radiante de fluorescencia (F) es proporcional a la energía radiante del haz de excitación absorbido por el medio, es decir, la intensidad de la luz fluorescente es proporcional a la concentración del analito. \ [*F* = *K*   *I*~0~   *c*]{.math.display}\ Donde: I~0~: intensidad de la radiación incidente, K: cte y c: concentración de la especie fluorescente (analito). Si se duplica la intensidad de la luz incidente se duplicará la intensidad de luz emitida por la sustancia fluorescente, lo que nos servirá para aumentar la sensibilidad hasta cierto punto. Esto no ocurre en espectroscopia de absorción, ya que no se produce un cambio en la absorbancia al aumentar la intensidad de la radiación incidente. Factores que pueden afectar a la fluorescencia: - Influencia del disolvente: la eficacia de la fluorescencia aumenta si disminuye la viscosidad del disolvente. - Influencia de la temperatura: la eficacia de la fluorescencia disminuye si aumenta la temperatura. - Influencia del pH: la fluorescencia de compuestos aromáticos con sustituyentes ácidos o básicos en el anillo depende del pH. - Oxígeno disuelto: reduce la intensidad de la fluorescencia. 25. Son muy similares a los fotómetros y espectrofotómetros UV, sin embargo, queremos medir la radiación emitida por la muestra. Por lo tanto, debemos introducir una serie de cambios que nos permitan diferenciar dos radiaciones. Dispositivos utilizados para medir fluorescencia son: - Fluorómetros o fluorímetros: utilizan un filtro para aislar una longitud de onda de luz incidente (longitud de onda de excitación) y de luz fluorescente (longitud de onda de emisión). - Espectrofluorómetros: usan monocromadores para aislar la luz incidente y la fluorescente. Componentes del espectrómetro de fluorescencia molecular: - Fuente de radiación: normalmente son lámparas de arco de Hg (fluorímetros), de arco de Xn o láser (espectrofluorímetros). - Filtro o monocromador: permite seleccionar la longitud de onda que incidirá sobre la muestra. - Cubeta: donde se coloca la muestra - Segundo filtro o monocromador: permite seleccionar la longitud de onda de la luz fluorescente que incidirá sobre el detector. - Detector: puede ser de un solo canal, detectar únicamente una longitud de onda o detectar todo el espectro. En ese caso el filtro y monocromador no serían necesarios. 26. **REGISTROS GRÁFICOS** Mediante esta técnica se obtienen espectros de fluorescencia (espectro de excitación y de emisión). 27. **CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE LA TÉCNICA. APLICACIONES** Ventajas de la fluorescencia: elevada sensibilidad y amplio intervalo de linealidad que posee. Se puede decir que es mucho más sensible que la espectroscopia UV-Vis, y por lo tanto, se puede aplicar en intervalos de concentración muy bajos. Inconvenientes: existen pocas sustancias químicas que exhiban una fluorescencia apreciable. Aplicaciones de la fluorescencia molecular: análisis cuantitativo a través de curva de calibrado. De forma directa: - Determinación bioquímica de aminoácidos aromáticos (fenilalanina y tirosina), proteínas, ácidos nucleicos, etc. - Determinaciones en alimentos de especies con anillos aromáticos. - Determinación de vitaminas, como la A, C y D, que son fluorescentes. - Determinaciones de fármacos y drogas (morfina, barbitúricos, LSD) y contaminantes ambientales (hidrocarburos policíclicos aromáticos, pesticidas y organofosforados). De forma indirecta: a través de una reacción entre el analito y un reactivo para formar un producto fluorescente (8-hidroxiquinoleína, benzoína y alizarina). 9. **[ESPECTROSCOPÍA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN)]** Aplicaciones: - Determinación de estructuras químicas (compuestos bioquímicos y orgánicos) - Cuantificación de especies absorbentes. Esta técnica ha influido notablemente en el desarrollo de la química orgánica, inorgánica y de la bioquímica. La RMN está basada en las propiedades magnéticas de los núcleos y su aplicación más usual, en las propiedades del núcleo de hidrógeno. La técnica se basa en la medición de la radiación electromagnética en la región de las frecuencias de radio o radiofrecuencias que absorben algunos núcleos sometidos a un campo magnético. Al igual que los electrones sufren transiciones electrónicas cuando son excitados, los protones de los núcleos con un momento magnético diferente a cero pueden sufrir transiciones pasando a niveles de energía superiores a este fenómeno se le conoce como resonancia. Además, en presencia de un campo magnético, los niveles de energía del núcleo se desdoblan. En espectroscopia UV-Vis e IR la energía absorbida se emite espontáneamente volviéndose rápidamente al estado fundamental, siendo la absorción independiente de la intensidad y la señal es estacionaria. Sin embargo, en RMN la señal no es estacionaria y los diferentes niveles energéticos generados por el campo magnético tienen vidas medias muy largas. En RMN la intensidad de la señal medida es la diferencia entre la energía de los procesos de absorción (al pasar un protón a un nivel energético superior) y de emisión (al pasar a un nivel energético inferior) que se producen para conseguir que todos los estados están igualmente poblados (igual número de protones). Los núcleos con momento magnético diferente de cero son los que no tienen número másico y número atómico par, por ej: ^1^H, ^13^C, ^31^P, ^19^F y ^15^N. Cada uno resuena a distinta frecuencia, es decir, se deben bombardear con una onda de radio de frecuencia diferente. El ^1^H al tener un número cuántico de espín nuclear igual a ½ da señales muy definidas, amplificando su utilización en la determinación de estructuras de moléculas orgánicas. 28. **DESPLAZAMIENTO QUÍMICO** Desplazamiento químico (δ): fenómeno por el cual los diferentes protones en una molécula resuenan a frecuencias ligeramente diferentes. Esto nos permite obtener información estructural de una muestra. Los valores son muy pequeños (ppm) para frecuencias de radiación RMN grandes. El tamaño de los picos obtenidos nos da también información de la estructura de la muestra, ya ue se puede relacionar con el número de hidrógeno de cada uno. 29. **ACOPLAMIENTO-J** La interacción entre los núcleos activos en una RMN provoca un desdoblamiento de las señales en un multiplete n + 1. La intensidad de estas sigue el triángulo de Pascal. Este efecto se denomina acoplamiento-J, proporciona información sobre la conectividad de los átomos en la molécula. Para núcleos equivalentes, el acoplamiento-J vale 0 y disminuye con la distancia, siendo prácticamente 0 para núcleos que distan más de tres enlaces. El acoplamiento, justamente con el desplazamiento, nos informa del entorno químico de los núcleos y del número de núcleos activos en RMN. 30. **EQUIPO DE RMN** Problema: necesidad de crear un campo magnético para provocar los desdoblamientos entre los niveles energéticos del núcleo. La forma de crear este campo magnético es mediante una bobina superconductora que debe estar a muy baja temperatura, concretamente a -269ºC. Esta temperatura se consigue mediante helio líquido a -269ºC. Por lo que la mayor parte del equipo es un enfriador donde el helio líquido se encuentra en la parte interna y rodeándolo, para evitar que se evapore demasiado rápido, hay una camisa de nitrógeno líquido a -195ºC. - En la parte superior, hay un agujero donde se coloca la muestra a analizar. Para conseguir que sea uniforme, el equipo gira el portamuestras a una frecuencia de unos 20 Hz. - Generador de radiofrecuencias: permite hacer incidir sobre la muestra una corta ráfaga de ondas de radio que es absorbida y transmitida para su posterior detección. En la actualidad se utilizan dos tipos de espectrofotómetros de RMN: - De onda continua: se limita a aplicaciones de rutina como la determinación del grado de hidrogenación del petróleo en su procesado, determinación de agua en aceites, productos alimentarios y materiales agrícolas. - De impulsos (o de transformada de Fourier): es el más utilizado. En ambos la muestra se coloca en un potente campo magnético y se irradia con energía de RF. 10. **[ESPECTROMETRÍA DE MASAS]** La espectrometría de masas es una poderosa técnica analítica que se utiliza para establecer: - Composición elemental de muestras mediante espectrometría de masas atómica. - Composición cuantitativa y cualitativa de muestras complejas - Estructura de moléculas inorgánicas, orgánicas y bioquímicas. - Estructura y composición de superficies sólidas. - Propiedades químicas de las moléculas - Identificar compuestos desconocidos. Se basa en la formación de iones a partir de moléculas neutras y la separación de estos fragmentos moleculares o atómicos en función de su masa. El proceso se puede dividir en 4 etapas: - Ionización y fragmentación de las muestras mediante el bombardeo de la muestra con electrones. Ionización: M + e^-^ -\> M^+^ + 2 e^-^ - Aceleración de los iones, normalmente positivos y con carga única, mediante un campo eléctrico. - Dispersión de los iones según su masa/carga aplicando un campo magnético. - Detección de los iones y generación de la señal eléctrica. 31. **ESPECTROFOTÓMETRO DE MASAS** Se compone fundamentalmente de: - Sistema de entrada de muestras: es distinto según sea sólida, líquida o gaseoso. Un micromol o menos de la muestra se vaporiza a 4000ºC antes de introducirlo en la cámara de ionización. Este debe garantizar la entrada de la muestra con la mínima pérdida de vacío. - Cámara de ionización: muchas veces está combinada con el sistema de entrada de muestras. Es el punto de inicio de la espectroscopia de masas. El tipo de tecnología usa depende del estado de la muestra: - - - - - - Acelerador: obligan a los iones a pasar por dos rendijas que tienen una gran diferencia de potencial. Una tercera rendija actúa de colimador obligando a las partículas a seguir una determinada dirección. - Analizador: permite la separación de los iones en función de su relación masa/carga. Tipos: - - - - Detector: dispositivo que emite electrones cuando sobre él chocan los iones cargados. Esta corriente, previamente amplificada, sirva para obtener el espectro de masas. La ionización se produce haciendo chocar la muestra con electrones o con un gas ionizado. La aceleración se produce mediante un campo eléctrico y la dispersión mediante un campo magnético. Los iones al chocan con el detector generan una corriente de electrones. 32. **ESPECTRO DE MASAS** Si las condiciones de trabajo son siempre las mismas, las moléculas siempre se fragmentan igual, y por tanto, tendremos una fragmentación patrón. Comparando el resultado obtenido para una muestra desconocida con una fragmentación patrón podemos determinar la composición de la muestra. Existen una serie de reglas de fragmentación que ayudan a entender que posibles fragmentos. En un espectro de masas se representa la señal obtenida (abundancia de la especie, eje y), respecto a la relación masa/carga (m/z) (eje X). Masa patrón: pico con el valor más elevado de masa/carga corresponde a la molécula ionizada sin fragmentar. A partir del pico masa patrón podemos determinar la masa molecular de la especie, siempre que la ionización no sea muy intensa y provoque la fragmentación total de la molécula. Pico base: pico mayor del espectro de masas y se le asigna una altura de 100. La intensidad del resto se expresa como porcentaje de la intensidad del pico base. Mediante el análisis de un espectro de masas se puede determinar la abundancia de cada uno de los isótropos de una especie. La determinación de la estructura química a partir de los espectros de masas crece con la complejidad de la molécula. Averiguar la estructura química de un compuesto del que no existe información puede resultar muy complejo. En estos casos, deberá combinarse con otras técnicas espectroscópicas y de análisis elemental.