¿Qué espectrofotómetro elegir para el análisis del agua?
Un espectrofotómetro permite medir la cantidad de luz absorbida por una muestra a una longitud de onda determinada. Los métodos colorimétricos habituales trabajan en el rango visible. Otros análisis utilizan longitudes de onda más cortas, situadas en el rango ultravioleta (UV).
Por tanto, el rango espectral del equipo debe cubrir los métodos previstos en el puesto de análisis. También deben tenerse en cuenta otros criterios: el número de análisis diarios, los métodos disponibles en el equipo, el almacenamiento de los resultados y los accesorios necesarios para realizarlos.
Lo esencial del artículo
- La elección de un espectrofotómetro depende de los parámetros que se vayan a analizar y de las longitudes de onda utilizadas por los métodos.
- Para una medición sencilla en el rango visible, con un método ya definido por el usuario, un PRIM puede ser suficiente. Para los análisis periódicos de calidad del agua, los UviLine integran directamente métodos químicos preprogramados.
- El UviLine 9300 cubre un rango de 320 a 1100 nm. Cuando el método requiere trabajar por debajo de 320 nm, el UviLine 9600 amplía el rango hasta 190 nm.
- Los reactivos, la preparación de las muestras, el almacenamiento de los resultados y los accesorios también deben preverse en función de la organización del laboratorio.
¿Qué mide un espectrofotómetro?
El espectrofotómetro hace pasar luz a través de la muestra y mide la cantidad de luz absorbida a una longitud de onda determinada. Esta medición, denominada absorbancia, puede utilizarse directamente o relacionarse con la concentración de un compuesto.
En análisis colorimétrico, la adición de reactivos suele producir una coloración cuya intensidad depende de la concentración del parámetro analizado. El espectrofotómetro permite entonces realizar una lectura instrumental de esta coloración en lugar de evaluarla visualmente.
También es posible desarrollar un método a partir de soluciones patrón de concentraciones conocidas para establecer la relación entre absorbancia y concentración.
Parámetros que se controlan habitualmente en este contexto
En laboratorio, la espectrofotometría se utiliza para numerosos parámetros químicos del agua: cloro, hierro, manganeso, fosfatos, nitratos, nitritos, amonio o demanda química de oxígeno (DQO), entre otros.
Los métodos en tubo disponibles para los UviLine cubren, entre otros parámetros, nitrógeno total, amonio, DQO, nitratos, nitritos y fosfatos.
¿Qué espectrofotómetro elegir según el uso?
Para una aplicación sencilla en el rango visible: un espectrofotómetro de uso general
Cuando un laboratorio ya conoce su método, la longitud de onda de trabajo y el procedimiento de calibración, un espectrofotómetro visible de uso general puede ser suficiente.
Los PRIM Light y Advanced responden a este tipo de necesidad. El PRIM Light permite trabajar en absorbancia, transmitancia y concentración mediante factor o calibración con un único patrón. El PRIM Advanced añade, entre otras funciones, calibración multipunto, cinética, mediciones multilenguaje de onda y barrido espectral. Se pueden memorizar hasta 50 métodos definidos por el usuario.
La gama se utiliza principalmente en el ámbito educativo. También puede ser adecuada para determinadas aplicaciones industriales sencillas cuando el laboratorio ya dispone de su propio protocolo, por ejemplo para medir la absorbancia a una longitud de onda definida o controlar la coloración de una bebida como la cerveza o el vino.
Para el análisis periódico del agua: los UviLine
Para un laboratorio que analiza regularmente varios parámetros de calidad del agua, los UviLine están más orientados a este tipo de uso. Integran 86 métodos preprogramados que cubren 36 parámetros, con las condiciones de medición asociadas ya almacenadas en el equipo.
El operador selecciona el parámetro que desea analizar, prepara la muestra con los reactivos correspondientes y, a continuación, realiza la medición. El equipo aplica la calibración asociada al método para convertir la absorbancia en concentración.
Los UviLine también disponen de pantalla en color, memoria para almacenar los resultados, funciones de cálculo y accesorios destinados a series de análisis.
UviLine 9300 o UviLine 9600: ¿qué espectrofotómetro elegir?
Los UviLine 9300 y 9600 comparten el mismo entorno de trabajo, pero se diferencian principalmente por su rango espectral.
Espectrofotómetro | Rango espectral | Uso principal |
UviLine 9300 | 320–1100 nm | Análisis en el rango visible, especialmente métodos colorimétricos para el análisis del agua |
UviLine 9600 | 190–1100 nm | Análisis en el rango visible + aplicaciones que requieren mediciones en el ultravioleta |
Ambos equipos utilizan un haz de referencia y disponen de un ancho de banda de 4 nm. Por tanto, el rango espectral constituye el principal criterio para diferenciarlos.
Para los laboratorios que realizan análisis periódicos, la capacidad de almacenamiento también es un criterio que debe tenerse en cuenta. El UviLine 9300 puede almacenar aproximadamente 5.000 valores individuales, 500 espectros y 400 curvas cinéticas.
¿Cuándo elegir el UviLine 9300?
El UviLine 9300 es adecuado cuando los métodos se mantienen dentro del rango visible. Para un laboratorio que analiza regularmente varios parámetros químicos, permite disponer directamente de los métodos correspondientes en el equipo.
Su memoria interna puede almacenar aproximadamente 5.000 valores individuales, 500 espectros y 400 curvas cinéticas.
¿Cuándo elegir el UviLine 9600?
El UviLine 9600 debe elegirse cuando un método requiere trabajar por debajo de 320 nm. Un análisis realizado a 300, 280 o 254 nm entra, por tanto, dentro de su rango de medición, que se extiende hasta 190 nm.
¿Qué análisis requieren un espectrofotómetro UV-Visible?
¿Qué cambia cuando se realiza una medición en el UV?
En el rango visible, los métodos mencionados anteriormente suelen utilizar una reacción química que produce una coloración medible. En el UV, algunas aplicaciones se basan directamente en la absorción de luz por los compuestos presentes en la muestra.
La medición se realiza entonces a la longitud de onda definida por el protocolo. Cuando se trata de un método desarrollado por el laboratorio, las condiciones de medición y la interpretación se definen en función de la aplicación.
UV254: un ejemplo concreto de aplicación en UV
A 254 nm, la medición UV254 permite seguir la fracción de materia orgánica que absorbe en el ultravioleta. Esta longitud de onda, inferior a 320 nm, requiere un equipo que cubra el rango UV, como el UviLine 9600.
El funcionamiento y la interpretación de esta medición se detallan en el artículo dedicado a la monitorización UV254 del agua.
¿Qué funciones ofrecen los UviLine para aplicaciones científicas?
Además de los métodos químicos preprogramados, los UviLine también pueden utilizarse como espectrofotómetros de laboratorio para aplicaciones desarrolladas por el usuario.
Permiten trabajar, entre otros, en:
- absorbancia y transmitancia;
- concentración;
- mediciones a múltiples longitudes de onda;
- barrido espectral;
- cinética.
Un modo especial también permite realizar cálculos a partir de fórmulas matemáticas personalizables, integrando variables adicionales y condiciones de medición.
Esta flexibilidad permite utilizar un mismo equipo tanto para métodos de análisis del agua ya disponibles como para trabajos más específicos desarrollados por el laboratorio.
¿Qué reactivos y accesorios deben preverse con un espectrofotómetro?
¿Qué reactivos utilizar para el análisis del agua?
La elección de los reactivos depende del parámetro y del método utilizado.
Para los métodos UviLine, existen varios formatos disponibles:
- reactivos líquidos en frascos;
- reactivos sólidos en forma de comprimidos;
- tubos de reactivos predosificados.
Los tubos predosificados están disponibles, entre otros, para parámetros como DQO, nitrógeno total, amonio, nitratos, nitritos y fósforo total.
Permiten disponer directamente de una parte de los reactivos necesarios para el análisis y reducen determinadas operaciones de preparación.
Los reactivos líquidos o sólidos siguen siendo adecuados para los métodos que se realizan regularmente cuando el laboratorio prefiere trabajar con recargas.
¿Qué equipos deben preverse para la preparación de las muestras?
Algunos métodos requieren una preparación antes de la lectura en el espectrofotómetro.
Para análisis como la DQO, el nitrógeno total o el fósforo total en tubos predosificados, una etapa de digestión puede requerir el uso de un reactor calefactor.
El puesto de análisis también debe estar equipado con los consumibles necesarios para el protocolo:
- pipetas;
- soportes para tubos;
- pinzas;
- cubetas;
- material de vidrio adecuado.
Cuando se procesa un gran número de muestras, una pipeta automática también permite facilitar las manipulaciones repetitivas.
¿Cómo facilitar las series de análisis?
Los UviLine pueden incorporar varios accesorios destinados a automatizar o facilitar los análisis.
El sistema Quick-lock permite instalar, entre otros:
- un cambiador automático de cubetas 5+1;
- un Sipper, que permite aspirar la muestra;
- un portacubetas universal;
- un portacubetas termostatizado por efecto Peltier.
Estos equipos resultan especialmente interesantes cuando el laboratorio realiza series importantes o cuando las condiciones de medición deben controlarse con mayor precisión.
Elegir un espectrofotómetro adaptado a los análisis del laboratorio
Para una medición puntual según un protocolo ya definido, un espectrofotómetro visible de uso general puede ser suficiente. Los laboratorios que realizan análisis de agua de forma periódica pueden optar por los métodos preprogramados de los UviLine, eligiendo el rango espectral según las aplicaciones previstas.
Tanto en Francia como a nivel internacional, los equipos de Aqualabo asesoran a laboratorios, operadores e industrias en la elección de espectrofotómetros, reactivos y accesorios adaptados a los métodos de análisis utilizados.
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