13.1: Transmitancia y Absorbancia

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A medida que la luz pasa por una muestra, su poder disminuye a medida que parte de ella es absorbida. Esta atenuación de la radiación se describe cuantitativamente por dos términos separados, pero relacionados: transmitancia y absorbancia. Como se muestra en la Figura\(\PageIndex{1}a\), la transmitancia es la relación de la potencia de la radiación de la fuente a medida que sale de la muestra, P _T, con respecto a la incidencia en la muestra, P ₀.

\[T=\frac{P_{\mathrm{T}}}{P_{0}} \label{10.1} \]

Multiplicar la transmitancia por 100 da el porcentaje de transmitancia,% T, que varía entre 100% (sin absorción) y 0% (absorción completa). Todos los métodos de detección de fotones, incluyendo el ojo humano y los transductores fotoeléctricos modernos, miden la transmitancia de la radiación electromagnética.

Diagrama esquemático que muestra la atenuación de la radiación que pasa a través de una muestra y un blanco. — Figura\(\PageIndex{1}b\). a) Diagrama esquemático que muestra la atenuación de la radiación que pasa a través de una muestra; P ₀ es la potencia radiante de la fuente y P _T es la potencia radiante transmitida por la muestra. (b) Diagrama esquemático que muestra cómo redefinimos P ₀ como la potencia radiante transmitida por el espacio en blanco. La redefinición de P ₀ de esta manera corrige la transmitancia en (a) para la pérdida de radiación por dispersión, reflexión, absorción por el recipiente de la muestra y absorción por la matriz de la muestra.

La ecuación\ ref {10.1} no distingue entre diferentes mecanismos que impiden que un fotón emitido por la fuente llegue al detector. Además de la absorción por el analito, varios fenómenos adicionales contribuyen a la atenuación de la radiación, incluyendo la reflexión y absorción por el recipiente de la muestra, la absorción por otros componentes en la matriz de la muestra y la dispersión de la radiación. Para compensar esta pérdida de la potencia de la radiación, utilizamos un método en blanco. Como se muestra en la Figura\(\PageIndex{1}b\), redefinimos P ₀ como la potencia que sale del método en blanco.

Un método alternativo para expresar la atenuación de la radiación electromagnética es la absorbancia, A, que definimos como

\[A=-\log T=-\log \frac{P_{\mathrm{T}}}{P_{0}} \label{10.2} \]

La absorbancia es la unidad más común para expresar la atenuación de la radiación porque, como veremos en la siguiente sección, es una función lineal de la concentración del analito.

Ejemplo 13.1.1

Una muestra tiene un porcentaje de transmitancia de 50%. ¿Cuál es su absorbancia?

Solución

Un porcentaje de transmitancia de 50.0% es lo mismo que una transmitancia de 0.500. Sustituyendo en la ecuación\ ref {10.2} da

\[A=-\log T=-\log (0.500)=0.301 \nonumber \]

Ejercicio 13.1.1

¿Cuál es el% T para una muestra si su absorbancia es 1.27?

Contestar

Para encontrar la transmitancia\(T\),, comenzamos por señalar que

\[A=1.27=-\log T \nonumber \]

Resolviendo para T

\[\begin{align*}-1.27 &=\log T \\[4pt] 10^{-1.27} &=T \end{align*}\]

da una transmitancia de 0.054, o un %T de 5.4%.