TURBIDIMETRIA Y NEFELOMETRIA

NEFELOMETRIA Y TURBIDIMETRIA

Procedimientos relacionados basados en la dispersión de la radiación de las partículas de materia

Cuando la luz pasa a través de un medio transparente en el que existe una suspensión de partículas sólidas, parte de la radiación se dispersa en todas direcciones, confiriéndole aspecto turbio a la mezcla.

El método Turbidimétrico se basa en la disminución de un haz colimado como consecuencia de la dispersión de la luz por las partículas (estas medidas se hacen mediante la luz transmitida).

El método Nefelométrico se basa en la medida de la radiación dispersada (generalmente a un ángulo de 90ª con respecto al haz incidente, estas mediciones se hacen por la luz dispersa)

La elección entre una medición nefelométrica o turbidimétrica depende de la fracción de luz dispersada. Cuando es mas extensa (debida a la presencia de abundantes partículas), la turbidimetría es el método indicado.

En contraparte cuando la dispersión es mínima y la disminución de haz de potencia pequeña, la medición por Nefelometría es mas adecuada.

En si los métodos Fluorométricos son inherentemente aplicables a escalas de concentración mas bajas que las determinaciones espectrofotométricas

Teoría de la Nefelometría y Turbidimetría

La dispersión asociada con ellos no supone pérdida neta de potencia radiante, solo es afectada la dirección de la propagación.

La intensidad de la radiación depende de la:

- Número de partículas

- Tamaño de partícula y forma

- Índices de Refracción relativos de las partículas y del medio

- Longitud de Onda de la Radiación

Efecto de la Concentración sobre la Dispersión

En una suspensión diluida la atenuación de un haz de radiación paralela por dispersión está dada por la relación:

P=P0e-b

P y P0 son la potencia del haz antes y después de atravesar la longitud b del medio turbio

El efecto es grande ya que muchas aplicaciones analíticas de dispersión requieren una fase coloidal dispersada. Las variables que influyen en el tamaño de partícula influyen en las mediciones turbidimétricas y nefelométricas.

Efecto del tamaño de partícula en la Dispersión

Concentración de reactivos, velocidad y orden de la mezcla, duración del estado de reposo, temperatura, pH y fuerza iónica son parámetros experimentales importantes.

Efecto de la Longitud de Onda en la Dispersión

El coeficiente de turbidez , varía con la longitud de onda como lo establece la ecuación:

= S-t

Donde S es una constante para el sistema dado, t depende del tamaño de partícula tiene valor de 4 cuando las partículas dispersas son menores que la de la radiación.

Para fines de análisis se emplea luz blanca ordinaria. Si la solución esta coloreada, es necesario escoger una porción del espectro en el que la absorción por el medio se reduzca al mínimo.

Instrumentos

Se emplean Fluorómetros (Nefelometría) y Fotómetros (Turbidimetría) (espectrofluorómetros)

a) Lámparas de Tungsteno o de hidrógeno

b) Filtros y monocromadores

c) Detectores

d) Celdas y compartimientos de Celdas

a) Empleada para medir la absorción, por lo general se emplea una lámpara de mercurio o xenón. Un uso reciente es el de láser pulsante de nitrógeno como fuente primaria (este dispositivo elimina el uso de un monocromador de exitación)

b) Los filtros de interferencia y de absorción se emplean en los fluorómetros, muchos de ellos poseen monocromadores de rejilla.

c) En los instrumentos de fluorescencia sensible se han generalizado como detectores los tubos foto multiplicadores. (la señal fluorescente es de baja intensidad, por lo que se requieren grandes factores de amplificación para su medición)

d) Se emplean celdas cilíndricas y rectangulares de vidrio o sílice para las mediciones de fluorescencia.

Las celdas que se emplean son celdas rectangulares, con excepción de aquellas donde el área a través de donde se transmite la radiación tienen revestimiento negro mate, ya que esto elimina la llegada al detector del reflejo de la radiación indeseable.

Escala

Turbidímetro Sencillo

Visor

Tubo de observación

Solución

Bombilla de luz

Monocromador de flurescenciaMonocromador

de exitación

Filtro Rejilla

Lámpara de Xe

Muestra

Detector para absorbancia

Detector de Fluorescencia

Sistema de medida

Espectrofluorómetro

Aplicación de estos métodos de dispersión

Son ampliamente usados en análisis de aguas para la determinación de claridad y para el control de los procesos de tratamiento.

Puede determinarse la concentración de una variedad de iones por el uso de reactivos precipitadores apropiados.

En ocasiones son agregados agentes tensoactivos para prevenir la coagulación del coloide.

Solo se obtienen datos analíticos confiables cuando son controlados los parámetros anteriores de tamaño de partícula

Los métodos Nefelométricas permiten la determinación de concentraciones bajas en ppm con una precisión del 1-5%

Los métodos Turbidimétricos dan el mismo grado de reproducibilidad con soluciones mas concentradas.

También estos métodos son empleados en la determinación del punto final de las titulaciones de precipitación.

El método más empleado para medir el crecimiento en bacterias y levaduras es por Nefelometría (Dispersión de la luz)o mediante un medidor Coulter-counter. Ambos métodos dan buenos resultados y permiten trabajar con soluciones diluidas.

Algunos métodos empleados

ElementoElemento MétodoMétodo SuspensionesSuspensiones ReactivoReactivo InterferenciasInterferencias

AgAg T, NT, N AgClAgCl NaClNaCl --

AsAs TT AsAs KHKH22POPO22 Se, TeSe, Te

AuAu TT AuAu SnClSnCl22 Ag, Hg, Pd, Pt, Ag, Hg, Pd, Pt, Ru, Se, TeRu, Se, Te

CaCa TT CaCCaC22OO44 HH22CC22OO44 Mg, Na, SOMg, Na, SO442-2-, ,

ClCl-- T, NT, N AgClAgCl AgNOAgNO33 BrBr--, I, I--

KK TT KK22NaCo(NONaCo(NO22))66 NaNa33Co(NOCo(NO22))66 SOSO442-2-

NaNa T, NT, N NaZn(UONaZn(UO22))33(O(OAc)Ac)99

Zn(OAc)Zn(OAc)22 y y UOUO22(OAc)(OAc)22

LiLi

SOSO442-2- T, NT, N BaSOBaSO44 BaClBaCl22 PbPb

SeSe TT SeSe SnClSnCl22 TeTe

TeTe TT TeTe NaHNaH22POPO44 Se, AsSe, As