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Turbidimetría y Nefelometría

Turbidimetría, nefelometría y dispersión de luz
Breve revision de las tecnicas analiticas basadas en el fenómeno de dispersión de luz.

Dispersión

Tanto la nefelometría como la turbidimetría son métodos analíticos basados en la dispersión, esta ocurre cuando la radiación electromagnética interactúa con la materia produciéndose un cambio de trayectoria de la radiación sin la perdida de energía, por tanto, no ocurre excitación de las moléculas por absorción de energía y en consecuencia tampoco se da emisión alguna.

Cuando la luz atraviesa un medio transparente que contiene una segunda fase insoluble, formada por agregados moleculares amorfos que le dan u aspecto turbio al medio, ocurre una dispersión de la misma en todas direcciones. 

La potencia de la radiación que aparece en cualquier angulo dependerá de: 

- Número de partículas: pues a mayor concentración habrá mayor dispersión.  
- Tamaño de las partículas: ha de ser igual o menor a la longitud de onda para que se de la dispersión. 
- Índice de refracción con respecto al índice de refracción del medio.
- pH.
-Temperatura.

Se ha demostrado que de la misma manera en que la constante de absortividad depende de la longitud de onda, en el fenómeno de dispersión la constante de turbidez o turbiedad depende también de la longitud de onda de la radiación.



Turbidimetría.

Es el método analítico donde se realiza la medida de la disminución de la potencia de un haz de radiación transmitida a través de una suspensión de partículas. Es decir, es la medición de la luz que no se ha dispersado.

Turbidímetro

- Fuente: Lamparas de wolframio, tungsteno y xenón, puesto que se ha demostrado que la luz blanca es la que mejor se dispersa.
- Sistema óptico y Monocromador: Generalmente por lentes convergentes para colimar el haz que va a la muestra. Primas, red de difracción o filtros.
- Celdas: Los recipientes son de vidrio o de plástico, rectangulares con dos paredes que tienen un recubrimiento negro mate para eliminar el reflejo de radiación extraña al detector.
- Detector: Cualquiera de los utilizados en la región del visible, en especial los diodos de silicio.
- Sistema de registro: Los múltiples modelos usan sistemas de lecturas de agujas reflectadas, pantallas digitalizadas y hasta micro procesadores de señales.

Si se utilizan fotómetros para la medida se recomienda utilizar filtros rojos y si se utilizan espectrofotómetros utilizar la región entre 700 y 800 nm ya que en esa zona se ha encontrado una menor dispersión.

Basicamente para turbidimetria se utilizan Espectrofotometros o fotocolorimetros.


Nefelometría

Es el método que mide la potencia de la radiación dispersa perpendicular al haz colimado incidente, es decir, se mide la luz que se ha dispersado. En la actualidad existen instrumentos con un ángulo de entre 50 y 60 con respecto al ha incidente con la finalidad de aumentar la sensibilidad.

Este método es más sensible que el metodo turbidimétrico ya que al mejorar la medida de la potencia se logra una medida de la concentración más acertada.

Nefelómetro

- Fuente: El generador de señales para las medidas nefelométricas es la lámpara de xenón ya que emite luz blanca.
- Monocromador: pueden ser flitros interferenciales o redes de difracción como los utilizados en la región visible.
- Celdas: Tienen las mismas características que las utilizadas en fluorescencia, es decir, vidrio común en visible y de cuarzo en uv.
- Detector: Se utilizan fotomultiplicadores o diodos de silicio. En los últimos modelos el detector se encuentra en un ángulo de 50 a 70 con respecto al haz incidente en vez de perpendicular a el para una mayor sensibilidad.
- Sistema de registro: Agujas, pantallas, etc.

Por tanto puede utilizarse un fluorómetro.

turbidimetria y nefelometria
Componentes y layout del turbidímetro y nefelómetro.

Turbidimetria y nefelometria
Lo mismo de la imagen anterior pero presentados juntos.



Aplicaciones.

Son técnicas complementarias que se utilizan para el análisis cuantitativo de soluciones coloidales, emulsiones, humos o nieblas.

La técnica turbidimetrica permite determinar la concentración de una variedad de iones en solución (plata, calcio, sodio, cloruro, sulfato ,etc) haciendo uso de sustancias precipitadoras apropiadas. También se utiliza la turbidimetria en el análisis de agua para determinar su turbidez y para el control de los procesos de tratamiento, por otro lado, en el Bioanálisis se utiliza para cuantificar proteínas plasmáticas y el contaje de colonias bactrianas.

La nefelometría se utiliza para cuantificación de proteínas pues tiene una mayor sensibilidad y precisión en concentraciones de analito bajas. Siendo la imunonefelometria cinética una de las técnicas mas usadas en ciencias de la salud la cual permite determinar proteína c reactiva, complemento serico c3, c4, factor reumatoideo cuantitativo, globulinas, etc.


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