La Espectrofotometría Visible en el Análisis de Aguas: Beneficios, Aplicaciones y Métodos

La espectrofotometría visible es una técnica analítica utilizada en el análisis de soluciones acuosas, su relevancia radica en su alta sensibilidad (niveles de baja concentración), selectividad (especie química única) y rapidez en la medición (reactivo pre dosificados), se emplea ampliamente para la determinación de forma precisa para diversos analitos de interés ambiental, investigativo y de control normativo.

la espectrofotometria visible en el análisis de aguas

El principio de la espectrofotometría visible se basa en los fenómenos ópticos de la absorbancia y transmitancia que poseen las moléculas de una muestra a una determinada longitud de onda dentro del espectro de luz visible, si la muestra absorbe todas las longitudes de onda se identificará de color negro, si, por el contrario, refleja todas las longitudes de onda, se observará un color blanco (Gonzáles & Hernández, 2002).

Fundamento de la Medición

La determinación de la concentración de un analito mediante espectrofotometría visible se basa en la ley de Lambert Beer, esta ley establece que la absorbancia de una sustancia o muestra tiene una proporción directa a la concentración del analito y a la longitud del camino óptico que atraviesa la luz en la muestra.

La ecuación que rige la medición es de tipo lineal y tiene como fórmula matemática:

espectofotometria

Donde:

A: Absorbancia (Adimensional)

Ƹ: Coeficiente de absorción molar Lmol.cm

B: Longitud del camino óptico (cm)

C: Concentración del analítico molL

El coeficiente de absorción molar es una constante específica para cada sustancia y longitud de onda de medición. En este contexto, el uso de la espectrofotometría visible en el análisis de aguas es cada día más frecuente; la rapidez, precisión, facilidad y rentabilidad en los procedimientos de medición la convierte en una técnica atractiva, eficiente y económica; Además su amplio espectro de análisis promueve su utilización en los diferentes campos que promueven su aplicación.

La espectrofotometría visible brinda la posibilidad de caracterizar la calidad del agua potable, residual e industrial con el fin de evaluar el cumplimiento de las normativas ambientales, de salud pública y las establecidas para procesos específicos.

¿En qué sectores aplicamos la espectrofotometría visible?

Algunos de los sectores más importantes en los que es posible emplear el análisis por espectrofotometría visible son:

> Sector Agua Potable

Evaluar las características químicas del agua para determinar la calidad (Resolución 2115 de 2007 Parámetros de calidad del agua para consumo humano MMAD de Colombia), pureza y seguridad es fundamental para garantizar la salud pública, en el alcance de la técnica es posible determinar parámetros como:

Color
Cloro libre
pH
Aluminio
Alcalinidad
Dureza total

> Sector Agua Residual

Garantizar el monitoreo del impacto de los vertimientos en el medio ambiente y el cumplimiento normativo (Resolución 0631 de 2015 Parámetros de control en vertimientos por sector productivo MMAD de Colombia) es posible, ya sea empleando métodos preestablecidos en el equipo o mediante la validación de métodos personalizados de acuerdo con metodologías estándar; la técnica nos permite analizar a través de métodos de espectrofotometría:

Nitratos
Nitrógeno amoniacal
Sulfatos
Fosfatos
Tensoactivos aniónicos y catiónicos
Fenoles
DQO (Demanda Química de Oxígeno)
Sólidos Suspendidos Totales
Grasas y Aceites

La determinación de estos y otros parámetros es útil para establecer la efectividad de las plantas de tratamiento y la toma de acciones para la mejora del proceso.

> Sector Aguas de Proceso

La medición de parámetros críticos de operación en aguas de proceso como el de las calderas, la osmosis inversa y las aguas de enfriamiento, permiten la toma de decisiones en tiempo real, favoreciendo la eficiencia del proceso y la reducción de los costos operativos. Entre otros es posible determinar:

Fosfato
Silicato
Dureza total
Alcalinidad
Oxígeno disuelto
Cloro libre

En conclusión, la espectrofotometría visible es una herramienta indiscutiblemente útil para el monitoreo y control de la calidad del agua, proporciona datos precisos y reproducibles que facilitan la evaluación y toma de decisiones en procesos como la potabilización, el tratamiento de aguas residuales y el cumplimiento de normativas ambientales y de proceso, la aplicación de la técnica reduce el tiempo de análisis, la generación de residuos y contribuye a la reducción de costos operativos del laboratorio.

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HI 801

Espectrofotómetro IRIS

HANNA Instruments, líder en el desarrollo de instrumentos para medición en el rango visible, ha diseñado el Espectrofotómetro Visible IRIS HI 801. Este instrumento de alta precisión emplea una fuente de luz de tungsteno y un monocromador con rejilla de difracción, lo que garantiza mediciones precisas en la longitud de onda de 340 a 900 nanómetros. Su sistema óptico de alto rendimiento minimiza interferencias y maximiza la estabilidad de las mediciones cumpliendo con los principios de la ley de Lambert Beer.

Además, el Iris HI 801 cuenta con adaptadores para ajustar en paso de luz y el volumen de muestra, lo que permite optimizar la sensibilidad del análisis de acuerdo con lo requerido. Su capacidad de análisis incluye 150 métodos de preinstalados de fábrica y la posibilidad de programar hasta 100 métodos personalizados, ampliando su versatilidad en distintas actividades del laboratorio.