5 Fabricantes de Espectrómetros en 2024

¿Qué es un Espectrómetro?

Es un término genérico para un analizador que puede investigar la composición y las propiedades de una sustancia midiendo la luz emitida o absorbida por la sustancia.

El aparato consta principalmente de una fuente de luz, un espectrómetro, una sección de muestra y un detector. Existen varios tipos de analizadores espectrométricos, en función del tipo de fuente de luz utilizada y del mecanismo del dispositivo.

Algunos ejemplos son los espectrofotómetros UV-Vis (UV-Vis), los espectrofotómetros IR (IR), los espectrómetros de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente (ICP-AES), los espectrómetros de absorción atómica (AAS), los analizadores de fluorescencia de rayos X (XRF) y los espectrómetros de fotoelectrones de rayos X (XPS). Cada instrumento puede analizar cosas diferentes y debe utilizarse para fines distintos.

Usos de los Espectrómetros

Se utilizan en diversos campos. A continuación se enumeran algunos usos típicos. Se trata sólo de algunos ejemplos; los espectrómetros se utilizan en una amplia gama de campos:.

1. Química y Bioquímica

Entre ellos se incluyen el control de calidad, como la comprobación de la estructura molecular de sustancias químicas sintetizadas, la velocidad de reacción y el contenido de impurezas, el análisis estructural de proteínas y ADN, y la medición de reacciones enzimáticas.

2. Ciencias Medioambientales

Incluye la detección y el análisis de contaminantes en el agua y el aire.

3. Ciencias Médicas y Farmacéuticas

Incluye la medición de la masa de los medicamentos, la medición de los componentes de la sangre y el diagnóstico de enfermedades.

4. Industria Alimentaria

Análisis cuantitativo de nutrientes y aditivos en los alimentos, control de calidad, análisis composicional de materiales, medición de propiedades superficiales, investigación de reacciones de oxidación, etc.

Principios de los Espectrómetros

Son básicamente dispositivos que irradian una muestra con algún tipo de luz y analizan la luz absorbida, reflejada o emitida por la muestra para identificar y cuantificar las sustancias presentes en ella. Los resultados analizados se presentan como un diagrama de ondas denominado espectro.

Mediante el análisis de estos datos espectrales es posible, por ejemplo, realizar análisis cualitativos y cuantitativos de muestras, evaluación de estructuras moleculares y evaluación de propiedades de materiales. El principio de medición difiere de un instrumento a otro, y a continuación se describen brevemente los principios de medición de los seis instrumentos representativos mencionados.

1. Espectrómetro Ultravioleta-Visible

Cuando se irradia una muestra con luz hasta longitudes de onda ultravioleta/visible, la luz es absorbida o reflejada por las sustancias contenidas en la muestra municipal. Midiendo la intensidad de la luz absorbida o transmitida en cada longitud de onda de la luz incidente, se puede determinar y cuantificar la estructura molecular de los componentes contenidos en la muestra.

2. Espectrómetros de Infrarrojos

Cuando se irradia una muestra con luz infrarroja, ésta absorbe o refleja la luz infrarroja. La radiación infrarroja absorbida o reflejada depende del tipo de compuesto de la muestra y del estado de enlace. El espectrómetro divide la radiación infrarroja en diferentes longitudes de onda y el detector mide la intensidad de la luz para determinar el tipo de compuesto de la muestra y el estado de la unión.

3. Espectrómetro de Emisión de Plasma Acoplado Inductivamente

Se introduce una muestra en una llama llamada "plasma", que se genera quemando una sustancia a alta temperatura, y se puede observar la emisión de luz para determinar la composición de la sustancia. Cuando una muestra se introduce en el plasma, se descompone en átomos e iones.

Durante este proceso, los átomos e iones del plasma absorben energía y emiten luz cuando la liberan. Esta emisión luminosa consiste en luz de varias longitudes de onda, y midiendo la intensidad y la longitud de onda de la luz, se puede determinar la composición de la muestra.

4. Espectrómetro de Absorción Atómica

La muestra se ilumina con la luz emitida por una fuente luminosa especial. Los elementos absorben la luz en longitudes de onda específicas del elemento, por lo que midiendo la intensidad de la luz absorbida en cada longitud de onda, se puede determinar la cantidad del elemento en la muestra.

5. Analizador de Fluorescencia de Rayos X

Cuando los rayos X inciden sobre una muestra, los elementos de la misma absorben energía y la emiten, produciendo fluorescencia de rayos X.

La energía de estos rayos X fluorescentes varía en función del tipo de elemento, por lo que es posible determinar qué elementos contiene la muestra midiendo la energía de los rayos X fluorescentes.

6. Analizador de Espectroscopia de Fotoelectrones de Rayos X

Cuando se expone una superficie sólida a los rayos X, se produce la ionización de átomos y moléculas y, como resultado de la ionización, se emiten electrones. Los electrones emitidos tienen energías diferentes según el elemento y su estado químico.

Variando la energía de los rayos X, se puede investigar la superficie de la muestra a diferentes profundidades.

Tipos de Espectrómetros

Existen varios tipos de espectrómetros, cada uno de los cuales puede analizar cosas diferentes. En esta sección se describen brevemente seis tipos típicos de instrumentos.

1. Espectrofotómetro Ultravioleta-Visible (UV-Vis)

Este instrumento utiliza luz ultravioleta o visible como fuente luminosa para examinar la luz transmitida, absorbida o reflejada por una sustancia. Puede utilizarse para el análisis cualitativo y cuantitativo de los componentes de una muestra.

2. Espectrofotómetro de Infrarrojos (IR)

Este instrumento utiliza la radiación infrarroja como fuente de luz para examinar la luz transmitida y reflejada por una sustancia. Puede utilizarse para estimar la estructura y analizar cuantitativamente los componentes de una muestra.

3. Espectrómetro de Emisión Atómica de Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-AES)

Este equipo se utiliza para introducir una muestra en plasma acoplado inductivamente y detectar el fenómeno de luminiscencia que se produce. Su altísima sensibilidad permite realizar análisis cualitativos y cuantitativos de oligoelementos.

4. Espectrómetro de Absorción Atómica (AAS)

Este equipo utiliza el fenómeno de los átomos que absorben la luz a longitudes de onda específicas para realizar análisis cualitativos y cuantitativos de oligoelementos.

5. Analizador de Fluorescencia de Rayos X (XRF)

Este equipo puede realizar análisis elementales de sustancias utilizando rayos X como fuente de luz. Puede realizar análisis cualitativos y cuantitativos de muestras midiendo la fluorescencia de rayos X específica de cada elemento.

6. Analizador de Espectroscopia de Fotoelectrones de Rayos X (XPS)

Este dispositivo utiliza rayos X como fuente de luz para obtener información sobre los átomos y moléculas que componen la superficie de un sólido.