TURBIDIMETRIA Y NEFELOMETRIA
NEFELOMETRIA Y TURBIDIMETRIA
Procedimientos relacionados basados en la dispersión de la
radiación de las partículas de materia
Cuando la luz pasa a través de un medio transparente en el
que existe una suspensión de partículas sólidas, parte de la radiación se dispersa en todas direcciones, confiriéndole aspecto turbio a la mezcla.
El método Turbidimétrico se basa en la disminución de un haz
colimado como consecuencia de la dispersión de la luz por las partículas (estas medidas se hacen mediante la luz transmitida).
El método Nefelométrico se basa en la medida de la radiación
dispersada (generalmente a un ángulo de 90ª con respecto al haz incidente, estas mediciones se hacen por la luz dispersa)
La elección entre una medición nefelométrica o turbidimétrica
depende de la fracción de luz dispersada. Cuando es mas extensa (debida a la presencia de abundantes partículas), la turbidimetría es el método indicado.
En contraparte cuando la dispersión es mínima y la disminución de
haz de potencia pequeña, la medición por Nefelometría es mas adecuada.
En si los métodos Fluorométricos son inherentemente aplicables a escalas de concentración mas bajas que las determinaciones
Teoría de la Nefelometría y
Turbidimetría
La dispersión asociada con ellos no supone pérdida neta
de potencia radiante, solo es afectada la dirección de la
propagación.
La intensidad de la radiación depende de la:
- Número de partículas
- Tamaño de partícula y forma
- Índices de Refracción relativos de las partículas y del medio
- Longitud de Onda de la Radiación
Efecto de la Concentración sobre la Dispersión
En una suspensión diluida la atenuación de un haz de
radiación paralela por dispersión está dada por la relación:
P=P
0e
- bP y P
0son la potencia del haz antes y después de atravesar
la longitud b del medio turbio
El efecto es grande ya que muchas aplicaciones analíticas
de dispersión requieren una fase coloidal dispersada. Las
variables que influyen en el tamaño de partícula influyen en
las mediciones turbidimétricas y nefelométricas.
Efecto del tamaño de partícula en la Dispersión
Concentración de reactivos, velocidad y orden de la mezcla,
duración del estado de reposo, temperatura, pH y fuerza
iónica son parámetros experimentales importantes.
Efecto de la Longitud de Onda en la Dispersión
El coeficiente de turbidez , varía con la longitud de onda
como lo establece la ecuación:
= S
-tDonde S es una constante para el sistema dado, t depende
del tamaño de partícula tiene valor de 4 cuando las
partículas dispersas son menores que la
de la radiación.
Para fines de análisis se emplea luz blanca ordinaria. Si la
solución esta coloreada, es necesario escoger una porción
del espectro en el que la absorción por el medio se reduzca
al mínimo.
Instrumentos
Se emplean Fluorómetros (Nefelometría) y Fotómetros
(Turbidimetría) (espectrofluorómetros)
a) Lámparas de Tungsteno o de hidrógeno
b) Filtros y monocromadores
c) Detectores
d) Celdas y compartimientos de Celdas
a) Empleada para medir la absorción, por lo general
se emplea una lámpara de mercurio o xenón. Un
uso reciente es el de láser pulsante de nitrógeno
como fuente primaria (este dispositivo elimina el
uso de un monocromador de exitación)
b) Los filtros de interferencia y de absorción se
emplean en los fluorómetros, muchos de ellos
poseen monocromadores de rejilla.
c) En los instrumentos de fluorescencia sensible se
han generalizado como detectores los tubos foto
multiplicadores. (la señal fluorescente es de baja
intensidad, por lo que se requieren grandes
factores de amplificación para su medición)
d) Se emplean celdas cilíndricas y rectangulares de
vidrio o sílice para las mediciones de fluorescencia.
Las celdas que se emplean son celdas rectangulares, con
excepción de aquellas donde el área a través de donde se
transmite la radiación tienen revestimiento negro mate, ya que esto elimina la llegada al detector del reflejo de la radiación indeseable.
Escala
Turbidímetro Sencillo
Visor
Tubo de
observación
Solución
Bombilla de luz
Monocromador
de flurescencia
Monocromador
de exitación
Filtro
Rejilla
Lámpara
de Xe
Muestra
Detector para
absorbancia
Detector de
Fluorescencia
Sistema de
medida
Espectrofluorómetro
Aplicación de estos métodos de
dispersión
Son ampliamente usados en análisis de aguas para la
determinación de claridad y para el control de los procesos de tratamiento.
Puede determinarse la concentración de una variedad de
iones por el uso de reactivos precipitadores apropiados.
En ocasiones son agregados agentes tensoactivos para
prevenir la coagulación del coloide.
Solo se obtienen datos analíticos confiables cuando son
Los métodos Nefelométricas permiten la determinación de
concentraciones bajas en ppm con una precisión del 1-5%
Los métodos Turbidimétricos dan el mismo grado de
reproducibilidad con soluciones mas concentradas.
También estos métodos son empleados en la determinación
del punto final de las titulaciones de precipitación.
El método más empleado para medir el crecimiento en
bacterias y levaduras es por Nefelometría (Dispersión de la luz)o mediante un medidor Coulter-counter. Ambos métodos dan buenos resultados y permiten trabajar con soluciones diluidas.
Algunos métodos empleados
Elemento Método Suspensiones Reactivo Interferencias
Ag T, N AgCl NaCl -As T As KH2PO2 Se, Te Au T Au SnCl2 Ag, Hg, Pd, Pt, Ru, Se, Te Ca T CaC2O4 H2C2O4 Mg, Na, SO42-, Cl- T, N AgCl AgNO 3 Br-, I -K T K2NaCo(NO2)6 Na3Co(NO2)6 SO4 2-Na T, N NaZn(UO2)3(O Ac)9 Zn(OAc)2 y UO2(OAc)2 Li SO42- T, N BaSO 4 BaCl2 Pb Se T Se SnCl2 Te Te T Te NaH2PO4 Se, As
