¿Qué Es Un Espectrofotómetro Y Cómo Funciona?

Si bien un espectrofotómetro puede sonar como algo sacado de una película de ciencia ficción, en realidad es una herramienta poderosa que las empresas de todo el mundo utilizan para mejorar sus productos y aprender más sobre el mundo.

Nos puede decir si el aceite está contaminado o si una fruta está madura. También puede garantizar que la consistencia y el rendimiento permanezcan intactos en todo un almacén de productos.

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Entonces, ¿cómo sucede todo esto desde un espectrofotómetro? ¿Y cómo lo usamos? La ciencia detrás de esta herramienta es poderosa y se puede utilizar de varias maneras diferentes.

¿Qué es un espectrofotómetro?

Un espectrofotómetro es un dispositivo que mide con precisión la energía electromagnética en longitudes de onda específicas de las luces. Utiliza las características de la luz y la energía para identificar los colores y determinar qué cantidad de cada color está presente en un rayo de luz .

Los dos componentes principales de un espectrofotómetro son un espectrómetro y un fotómetro.

Espectrómetro: el espectrómetro utiliza una lente para enviar un haz directo de luz a un prisma, que lo divide en sus longitudes de onda individuales. Luego, un selector de longitud de onda filtra solo las longitudes de onda especificadas y las envía hacia el fotómetro.
Fotómetro: El fotómetro es la parte del dispositivo que detecta la cantidad de fotones que se absorben y envía esa medida a una pantalla digital.

Un espectrofotómetro cuantifica esencialmente la cantidad de luz que refleja o absorbe una sustancia determinada, algo que tendemos a considerar más cualitativo. Puede pensar en describir un producto opaco como rojo o azul, con un brillo mate o brillante.

Los espectrofotómetros llevan esta evaluación un paso más allá y cuantifican esas características en algo que se puede medir y utilizar en aplicaciones precisas, incluido el diagnóstico clínico, el control de calidad, el diseño de productos y la investigación bioquímica.

Como todas las herramientas, esta tiene sus ventajas y desventajas. Estas son algunas de las ventajas de un espectrofotómetro:

Muestra resultados claros y definitivos: con una medición de color definida, las diferencias en las circunstancias de visualización no influirán en el color con el que trabaja. Por ejemplo, las variaciones en la configuración de la pantalla de la computadora y la iluminación pueden hacer que un color parezca diferente al previsto. Incluso las diferencias en la percepción humana, como el daltonismo y la fatiga ocular, pueden dar como resultado muchas interpretaciones de color diferentes. Con una medida específica, este problema desaparece.
Cuantifica una característica cualitativa: dado que una muestra de color se define con precisión, puede despedirse de las diferencias subjetivas en la forma en que las personas interpretan los colores. “Granate” puede ser un color completamente diferente para dos personas diferentes, pero no pueden discutir con una medida de color específica. Esto mejora la comunicación y facilita la discusión de su trabajo.
Crea consistencia: para muchas aplicaciones y marcas, el color uniforme es una parte vital del éxito. Un fabricante de automóviles debe asegurarse de que cada pieza de la carrocería del automóvil sea del mismo color, y las marcas deben asegurarse de que todo su marketing mantenga colores uniformes en todos los medios. Impreso y en una pantalla, todo debe verse igual. Las mediciones precisas pueden ayudarlos a lograrlo.
Proporciona mediciones increíblemente precisas: el ojo humano es sorprendentemente bueno para notar las diferencias de color. Con medidas precisas, puede mantener este problema al mínimo con confianza.
Ofrece un funcionamiento rápido: los espectrofotómetros pueden recopilar resultados en solo unos segundos y algunos modelos están diseñados para cantidades masivas.
Viene en varias configuraciones: estas herramientas vienen en diferentes modelos para diferentes muestras y entornos y ofrecen portabilidad, detección de infrarrojos y escaneos de muestras irregulares.

Algunas de las desventajas de un espectrofotómetro incluyen las siguientes:

Tiene una curva de aprendizaje algo empinada para operar el instrumento e interpretar los datos. Es posible que se necesite algo de capacitación para comprender completamente los datos proporcionados, aunque muchas tareas son más fáciles que otras.
No todos los espectrofotómetros pueden medir todo tipo de muestras. Es posible que necesite un modelo que esté configurado según sus necesidades.
El precio de los espectrofotómetros puede variar, pero puede esperar que un producto de nivel de entrada, como un espectrofotómetro portátil, cueste menos de $ 9,000, mientras que las opciones de gama alta pueden alcanzar más de $ 28,000. Los sistemas completos completos con software pueden exceder los $40,000.

¿Cómo funciona un espectrofotómetro?

La forma básica en que funciona un espectrofotómetro se basa en la absorción de fotones. Mayores cantidades de fotones corresponden a mayores intensidades de luz.

Quizás recuerdes de la clase de química que la luz es una forma de radiación electromagnética , como las microondas y los rayos gamma. Cuando hablamos del espectro de la luz, estamos hablando de un espectro de energía, donde diferentes niveles de energía crean lo que percibimos como diferentes colores. Los colores del arcoíris siguen la progresión de la energía, siendo el rojo el más bajo y el violeta el más alto.

En términos de sustancias, una muestra que absorbe toda la luz visible y no refleja nada se ve negra, mientras que una sustancia que hace lo contrario se ve blanca. Entre esos dos hay sustancias que reflejan ciertas energías de luz y absorben otras, mostrando colores específicos.

Volviendo a nuestro espectrofotómetro, esta herramienta es básicamente un contador de luz calibrado.

“Espectro” se refiere al hecho de que la luz se dispersa en longitudes de onda individuales o en grupos en el espectro electromagnético de energía. Parte de esa energía está en el rango de luz ultravioleta y visible, que ciertos espectrofotómetros pueden leer, mientras que otros pueden medir la radiación infrarroja. Un espectrofotómetro típico puede medir 31 bandas de longitud de onda de luz en un rango de 300 nm de ancho. Los instrumentos más caros pueden medir más de 150 bandas de luz en un rango de 800 nm de ancho.

«Fotómetro» en el nombre se refiere a la capacidad de medir la intensidad de la luz en cada grupo de longitudes de onda y escalarla a un rango de percepción humana de 0-100. Cero es oscuridad total y 100 es blanco perfecto. Algunas propiedades, como la fluorescencia, hacen posible que esta escala supere los 100, por lo que la mayoría de los espectrofotómetros pueden llegar a 150 o 200.

Al combinar estas dos herramientas, podemos generar datos específicos sobre los colores liberados y las longitudes de onda asociadas para informar varias aplicaciones.

¿Para qué se utiliza un espectrofotómetro?

Los espectrofotómetros tienen más usos de los que piensas. La investigación, el desarrollo de productos, el control de calidad y los diagnósticos pueden beneficiarse de los datos que proporciona un espectrofotómetro. Aquí hay algunos ejemplos específicos de cómo se utilizan estas poderosas herramientas:

Bebidas: el color puede indicar la calidad en muchas bebidas, desde refrescos y jugos hasta licores y cerveza, y el color uniforme es fundamental para inspirar confianza en los clientes.
Productos farmacéuticos: el color de una pastilla es una parte integral de la identificación. Puede que no afecte su funcionamiento, pero le dice a la gente lo que está usando. Otros productos farmacéuticos, como los ingredientes líquidos, tienen estándares estrictos que cumplir, algunos de los cuales involucran su color y transparencia. La espectrofotometría ayuda a garantizar los colores de la marca e identificar medicamentos falsificados.
Productos de construcción: si un contratista construye una casa con piezas de revestimiento de vinilo que no coinciden, es probable que el cliente no esté satisfecho con los resultados. Cuando se trata de la apariencia, el color es fundamental. Muchos materiales también reflejan cambios de propiedades en su color. El metal anodizado, por ejemplo, utiliza una capa de óxido natural para aumentar su resistencia y propiedades adhesivas. El análisis de color puede confirmar que cada pieza producida refleja estas mejoras.
Productos químicos: los productos químicos deben estar limpios, tener un color uniforme y estar libres de contaminantes para garantizar una funcionalidad adecuada y que su cliente confíe en ellos. El color es una parte clave para clasificar muchos productos químicos e identificar su composición.
Alimentos: la producción de alimentos utiliza la espectrofotometría de muchas maneras. Desde la evaluación de la madurez de las frutas hasta la identificación del contraste de horneado adecuado de panes y bollos, el análisis de color se presta a muchas aplicaciones basadas en alimentos .

Estos son solo algunos ejemplos, pero puede encontrar espectrofotómetros en una amplia gama de industrias y aplicaciones, incluidos usos fuera de la producción, como en la investigación biológica vital. Otras aplicaciones incluyen marketing para marcas que necesitan encontrar los colores más atractivos para sus audiencias o mejorar la consistencia entre los materiales.

¿Necesita hacer algo de lo siguiente?

Combinar colores: Asegúrese de que sus productos sean consistentes en calidad cada vez.
Detectar concentraciones: Buscar impurezas o variaciones de concentración que puedan afectar al producto.
Identifique la preparación del producto: mida el alcance de procesos específicos, como la oxidación, comprobando colores específicos.
Realice una investigación de productos: utilice el color de un producto y las variaciones que se produzcan durante la investigación para medir su funcionamiento y diversas características.

Ya sea que necesite investigar la solidez del color de sus textiles , asegurarse de que su aceite de oliva muestre beneficios óptimos para la salud o mantener la calidad constante de las píldoras farmacéuticas, los espectrofotómetros pueden ayudarlo. Si no está seguro de si un espectrofotómetro funcionaría para su aplicación, comuníquese con un experto hoy.

Sobre el autor

Octavio Carnero Pareja: Soy un licenciado en Periodismo y Comunicación Corporativa. Mi pasión por la comunicación me llevó a dedicar años de estudio y esfuerzo para obtener esta titulación.

Durante mi formación, adquirí habilidades esenciales para comprender y analizar los medios de comunicación, así como para crear estrategias efectivas de comunicación corporativa.

Como licenciado en Periodismo, tengo un profundo entendimiento de la importancia de la información veraz y relevante en la sociedad. He aprendido a investigar, redactar y presentar noticias de manera objetiva y ética.

Además, mi formación en Comunicación Corporativa me ha permitido comprender cómo las empresas y organizaciones pueden utilizar la comunicación para alcanzar sus objetivos y mantener una buena reputación.

Soy capaz de diseñar estrategias de relaciones públicas, gestionar crisis de reputación, crear contenido persuasivo y utilizar las redes sociales y otras herramientas digitales para difundir mensajes de manera efectiva.

Mi objetivo es aplicar mis conocimientos y habilidades en el campo de la comunicación para ayudar a las organizaciones a alcanzar sus metas y construir relaciones sólidas con su público.