Espectrofotómetro de Doble Haz:
Una posible fuente de error en cualquier tipo de absorciómetro es le provocada
por las fluctuaciones que aparecen en la intensidad de la fuente de radiación .
Las variaciones a corto plazo generalmente resultan de la falta de regulación
en la potencia de la línea. A largo plazo las variaciones adicionales pueden
deberse al deterioro de la lámpara o de otros componentes . Por supuesto
cualquier cambio en la intensidad durante la comparación entre el problema y el
tipo, causará un error. La manera más efectiva de eliminar los efectos
derivados de las variaciones de la fuente es el empleo de un diseño de doble
haz . La ventaja de este espectrofotómetro es que ofrece cortar la radiación en
una sucesión de pulsos . Por una parte, facilita el diseño de un sistema
electrónico que escoja las señales pertenecientes a los dos canales. Por la
otra, permite una importante discriminación de las señales indeseables (ruido)
y de la radiación extraviada no cortada, gracias a que el amplificador puede
sintonizarse para que corresponda solamente a las señales moduladas de la frecuencia
interrumpida.
Ù Espectrofotómetros de Longitud de Onda Dual
Es posible diseñar un instrumento en donde dos haces de radiación de diferente
longitud de onda pasen simultáneamente a través de una sola celda . Este
principio se emplea en diferentes formas: 1) Puede utilizarse sin ajuste
paramedir dos componentes , registrando su variación con el tiempo para
estudios cinéticos o para procesos de control .2 ) una longitud de onda puede
fijarse en un punto de absorbancia despreciable mientras que la otra sea
variada . 3) Puede operarse con la misma configuración que 2) para dar
espectros de absorción correctos en presencia de una turbidez alta; en este
caso la trayectoria de la longitud de onda efectiva es inherentemente incierta
debido al efecto de la materia en suspensión, lo que garantiza que la
trayectoria de ambos rayos sea la misma. 4) Finalmente , las dos longitudes de
onda pueden ser revisadas al mismo tiempo , aunque con un desajuste de unos
cuantos décimos de nanómetro , de modo que el espectrograma resultante muestra
la diferencia AA entre las dos absorbancias a las dos longitudes de onda contra
la longitud de onda promedio, obteniéndose así una curva de derivada.
MÉTODOS:
En la siguiente tabla están las señales más comunes que se utilizan con fines
analíticos. Las primeras 6 corresponden a la emisión de radiación o a la
interacción de éstas con la materia. Las 3 siguientes son eléctricas; las 5
finales son de naturaleza variada. Los métodos gravimétricos y volumétricos se
conocen como métodos clásicos de análisis y los demás se llaman métodos
instrumentales.
Señal | Métodos analíticos basados en la medición de la señal. |
Emisión de radiación | Espectroscopia deemisión (rayos X, ultravioleta,
visible), fotometría de llama, fluorescencia, métodos radioquímicos. |
• Mezcladores para polvos secos:
-Mezcladoras de Carcasa Giratoria : mezcladora de doble cono, carcasa gemelas
(pantalón)
-Mezcladoras de Carcasa Fija: mezcladora de cinta en espiral, paletas,
tornillos helicoidales, solos o en combinación
-Mezcladores de Hoja Sigma y Paleta Planetaria
-Mezcladoras Propulsoras Verticales: mezcladora de aire fluidificado
-Mezcladores Inmóviles (dispositivos de procesamiento continuo)
Las mezcladoras mas eficientes inducen el mezclado por convección
, corte y difusión, por consiguiente el mezclado se considera una
operación aleatoria de desplazamiento, en la que intervienen grupos de
partículas grandes y pequeñas y hasta partículas
individuales. En los polvos hay que tener en cuenta la adhesividad o la
tendencia a deslizarse de las partículas, entre otros factores La
segregación que tiene lugar en los sólidos que fluyen libremente
suele producirse por diferencias en el tamaño de las partículas
,densidad y forma.
Uno de los principales problemas que se presenta en el mezclado de polvos es la
segregación . Ésta es la tendencia a la separación de los
componentes de la mezcla y las causas principales son: diferencias en el
tamaño, densidad y forma de las partículas.
Cuando hay que mezclar dos sólidos, hay que vencer estas tendencias
separadoras naturales y esto se realiza invariablemente por algún medio
que levante el material desde el fondo hasta la parte superior de la masa,
llenandose por gravedad, desde arriba, los huecos resultantes. Al mismo
tiempo, el elemento mezclador tiene que producir también un transporte
horizontal por lo menos en dos sentidos opuestos.
Los equipos mas comunes para mezclar sólidos son:
El mezclador con cinta helicoidal, el mezclador planetario, el mezclador de
doble cono, etc.
CRITERIO DE EFICACIA DEL MEZCLADO
El rendimiento de un mezclador industrial se juzga por el tiempo de mezclado
requerido, la potencia empleada, y las propiedades del producto. Tanto los
requisitos del aparato mezclador como las propiedades deseadas del material
mezclado varían ampliamente de un problema a otro. A veces se requiere
un grado muy elevado de uniformidad, otras una acción de mezclado
rapido; en otras ocasiones un gasto de energía mínimo.
El grado de uniformidad de un producto de mezclado, medido por el
analisis de un cierto número de muestras puntuales, es una medida
cuantitativa adecuada de la eficacia de mezclado.
Las mezcladoras actúan sobre dos o mas materiales separados para
entremezclarlos, casi siempre al azar uno dentro del otro.
Basandose en estos conceptos se puede establecer un procedimiento
estadístico para medir la eficacia del mezclado, mediante la
desviación estandar.
Considérese un material A al que se le adiciono otro material B.
Tómese un número de pequeñasmuestras al azar en varios
sitios de la mezcla, y determínese la fracción del material base,
Xi en cada una de ellas. Sea N el número de muestras y el valor medio de
las concentraciones medidas.
Si la mezcla fuera perfecta y cada analisis fuera perfectamente exacto:
X1=
Si el mezclado no es completo los valores Xi diferentes de y su
desviación típica sobre el valor medio es una medida de la
calidad de la mezcla.
Esta desviación estandar (S) se calcula de los resultados
analíticos mediante la ecuación:
|S = |√ |n |(Xi – )2 |
|(
|n-1
|N-1 |
Para determinar el índice de mezclado se relaciona la desviación
estandar con el tiempo.
En esta curva se encuentra de acuerdo con la desviación estandar
el tiempo de mezclado para tener un producto en sus condiciones óptimas
de mezcla. En un mezclado ideal Xi = , cuando no se cumple con esta igualdad se
grafica S vs. Θ para buscar la mejor relación del mejor
tiempo de mezclado.
El valor de S es una medida relativa del mezclado, valida sólo
para una serie de ensayos con un material determinado en una mezcladora dada.
Existen varios métodos para encontrar la concentración de un
material:
a) Refractometría. En este método es necesario contar con la
curva patrón de IR del material soluble.
b) Otro de los métodos para encontrar la concentración es por
medio del tamizado en el cual se tamiza una muestra de la mezcla y la
concentración se obtiene dividiendo el peso del material trazador entre
el peso de la muestra, de un mezclado se deben obtener m&iacut
Absorción de la radiación | Espectrofotometría (rayos X, ultravioleta,
radiación visible, infrarrojo); colorimetría; adsorción atómica. |
Dispersión de radiación | Turbidimetría, nefelometría, espectroscopia Raman. |
Refracción de radiación | Refractometría, interferometría. |
Difracción de radiación | Rayos X, métodos de difracción eléctrica. |
Rotación de radiación | Polarimetría, dispersión óptica rotatoria y dicroísmo
circular. |
Potencial eléctrico | Potenciometría, cronopotenciometría. |
Comente eléctrica | Polarografía, amperometría culombimetría |
Resistencia eléctrica | Conductimetría. |
Razón masa a carga | Espectrometría de masa |
Velocidad de reacción | Métodos cinéticos |
Propiedades térmicas | Conductividad térmica y métodos de entalpia |
Volumen | Análisis volumétrico |
Masa | Análisis gravimétrico |
APLICACIONES
FOTÓMETROS PARA INFRARROJO PARA LA DETERMINACIÓN RUTINARIA DE CONTAMINANTES
ATMOSFÉRICOS
La figura es un diagrama de un fotómetro portátil para infrarrojo que ha sido
diseñado para la determinación cuantitativa de rutina de contaminantes
orgánicos en la atmósfera. La fuente es una varilla de cerámica unida a un
alambre de nicromo, y el transductor es un detector piroeléctrico. Hay a la
disposición una variedad defiltros de interferencia que transmiten en la región
de 3000 a 75° cm -1 o 3.3 a 13 )^m, cada uno diseñado para la determinación de
un compuesto específico. Los filtros son fácilmente intercambiables. Las
muestras gaseosas se introducen a la celda por medio de una bomba operada por
batería. La longitud de la trayectoria de la celda como la que se muestra es de
0.5 m; una serie de espejos reflejantes (no se muestran) permiten incrementos
en la longitud de la celda a 20.5 m en incrementos de 0.5 m. Esta
característica refuerza grandemente el intervalo de concentración del
instrumento. Se tienen pruebas de que el fotómetro es sensible a pocos décimos
de una parte por millón de sustancias como acrilonitrilo, hidrocarburos
clorados, monóxidos de carbono, fosgeno y cianuro de hidrógeno.
AGRICULTURA: Cuantificación de macro y micro elementos presentes en suelo, agua
y foliar.
ACUACULTURA: Determinación y cuantificación de metales traza en agua,
sedimentos marinos y dietas.
ECOLOGÍAS: Caracterización de metales pesados en diferentes zonas, para
determinar o prevenir contaminaciones antropogénicas en desarrollos turísticos,
industriales y costeros.
MINERÍA : Determinación de metales, ferroso y no ferrosos así como metales
preciosos.
