Tecnología y aplicaciones de los espectrómetros

Por Kris Walker31 de octubre de 2013.

Un espectrómetro es un dispositivo para medir las longitudes de onda de la luz en un amplio rango del espectro electromagnético. Se utiliza ampliamente para el análisis espectroscópico de materiales de muestra.
La luz incidente de la fuente de luz puede ser transmitida, absorbida o reflejada a través de la muestra. Los cambios que se producen durante la interacción de la luz incidente con la muestra revelan las características de la misma.

En el espectrómetro se emplean generalmente dos tipos de fuentes de radiación: las fuentes continuas y las fuentes lineales. Las fuentes continuas son sustancias sólidas calentadas o lámparas que emiten luz en un amplio rango de longitudes de onda, y las fuentes de línea son lámparas y láseres especializados.

La luz incidente puede ajustarse a la longitud de onda de interés con la ayuda de elementos dispersivos o no dispersivos.

Usos del espectrómetro

Algunas de las principales aplicaciones de los espectrómetros son las siguientes:

• Monitoreo del contenido de oxígeno disuelto en los ecosistemas de agua dulce y marinos
• Estudio de las líneas de emisión espectral de galaxias lejanas
• Caracterización de proteínas
• Exploración espacial
• .
• Análisis de gases respiratorios en hospitales

Espectrometría de masas

Un espectrómetro de masas es un dispositivo que mide la masa y la concentración de moléculas y átomos individuales mediante la producción de espectros.

Estos espectros pueden utilizarse para investigar elementos, masas, isótopos y estructuras químicas de los materiales de la muestra.

Los espectrómetros de masas funcionan calculando las relaciones masa-carga de los fragmentos moleculares o de las moléculas cargadas generadas debido a la ionización de los compuestos químicos.

La selección de las partículas cargadas de una velocidad específica se lleva a cabo utilizando un selector de velocidad. El selector funciona comparando las fuerzas magnéticas y eléctricas con respecto a la velocidad de la partícula específica.

El problema de no poder no viajar a planetas lejanos con facilidad parecería detener la exploración espacial en términos de averiguar qué tipo de moléculas hay en una muestra particular. La solución para la exploración espacial pasa por el uso de espectrómetros de masas que se utilizan para identificar partículas en miniatura presentes en el espacio.

Los espectrómetros de masas también se utilizan en la datación radiactiva y del carbono. Cuando se utilizan con cromatógrafos de gases, los espectrómetros de masas detectan rastros de partículas tóxicas y contaminantes en el aire.

Utilizados para medir longitudes de onda, los espectrómetros se utilizan en muchas aplicaciones.

Tipos de espectroscopia

Los siguientes son algunos de los principales tipos de espectrómetros:

Espectroscopia de absorción

Este método de espectroscopia funciona mediante la absorción de la luz con respecto a la longitud de onda. Las moléculas de la muestra se excitan a un estado de mayor energía al absorber la luz incidente. La excitación es directamente proporcional a la longitud de onda de la luz.

Espectroscopia infrarroja

La espectroscopia infrarroja mide las vibraciones de los enlaces interatómicos de una muestra a diferentes frecuencias cuando la muestra se expone a la luz infrarroja. Los espectrómetros de infrarrojos también pueden utilizarse para medir el número de moléculas absorbentes.

Espectroscopia de rayos X

Funciona excitando los electrones internos de las moléculas de la muestra. Cuando los electrones excitados caen en la vacante generada debido a la absorción de energía, se produce un espectro de emisión de fluorescencia de rayos X.

Espectroscopia ultravioleta

En este método de espectroscopia, la muestra se expone a luz ultravioleta. Los electrones se excitan al absorber la energía de la luz. Las características de absorbencia de la muestra se miden en base a la excitación de los electrones. Este tipo de espectroscopia puede utilizarse para investigar la unión química de las moléculas de la muestra.

Espectroscopia láser

La espectroscopia láser utiliza la «luz láser» como fuente de radiación. Puede utilizarse para medir la interacción de la luz con las moléculas de la muestra. Esta espectroscopia tiene una alta sensibilidad y resolución.

Espectrómetro Los teléfonos inteligentes podrían incorporarse a una gran cantidad de aplicaciones.

Espectrómetro para teléfonos inteligentes

Hoy en día, diferentes tipos de instrumentos médicos, desde máquinas de pruebas oculares hasta sondas de ultrasonido, se incorporan dentro de la tecnología de los teléfonos inteligentes. Uno de los recientes desarrollos en este campo es una cuna para iPhone™ descubierta por investigadores de la Universidad de Illinois.

El dispositivo utiliza una serie de piezas ópticas y la cámara del teléfono para detectar la luz que pasa a través del líquido de la muestra. El espectro de la luz, se compara entonces con los espectros de moléculas objetivo como bacterias o toxinas para así determinar las características de la muestra.

Asegúrate de que te gusta nuestra página de Facebook de AZoNetwork y dinos qué te parece esta tecnología. También puede seguirnos en Twitter y plantear cualquier pregunta a nuestro equipo editorial especializado utilizando la sección de comentarios de abajo.
Más información: Espectrómetro – UCDAVIS CHEMWiki , Espectrómetro de masas – Universidad Estatal de Georgia , Un espectrómetro para smartphones diagnostica enfermedades a una fracción del precio – Fast Co.Exist
Image Credit: Photos.com
NASA| El disector de moléculas – Espectrometría de masas Tiempo de ejecución: 2.26mins

Escrito por

Kris Walker

Kris es licenciada en Medios de Comunicación & por la Universidad de Salford. Además de supervisar los equipos de redacción y vídeo, Kris se encuentra en rincones lejanos del mundo capturando la historia detrás de la ciencia en nombre de nuestros clientes. Fuera del trabajo, Kris por fin está viendo el retorno de 25 años de dolor apoyando al Manchester City.

Citaciones