Cubeta de vidrio de cuarzo, celda de vapor de vidrio óptico para espectroscopia atómica

Resumen de las actividades

A diferencia de una cubeta estándar que contiene muestras líquidas, una celda de absorción atómica está diseñada para contener una fase gaseosa de átomos libres a altas temperaturas.

Una cubeta es típicamente un ortoedro rectangular, con su base y dos lados hechos de vidrio esmerilado (mate), y los otros dos lados opuestos son superficies ópticas transparentes que forman el trayecto de la luz. Estas superficies ópticas se construyen mediante métodos como la formación fusión integral, la sinterización a alta temperatura de polvo de vidrio o el encolado.

Las cubetas se utilizan principalmente en el análisis espectroscópico para estudios cuantitativos, cualitativos y cinéticos. Sirven como accesorios esenciales para instrumentos como los espectrofotómetros, conteniendo soluciones de referencia y muestras para determinar la concentración de sustancias, identificar componentes y monitorear procesos de reacción

Forma y Especificaciones:

• - Forma: Las formas comunes incluyen rectangular y cilíndrica. Las cubetas rectangulares son más ampliamente utilizadas. De sus cuatro lados, dos son ópticamente transparentes y dos están esmerilados, lo que facilita el manejo y reduce la dispersión de la luz. Las cubetas cilíndricas son menos comunes y generalmente se usan en instrumentos específicos o experimentos especializados.
• - Especificaciones: Estos se distinguen principalmente por la longitud del recorrido (la distancia que recorre la luz a través de la cubeta). Las longitudes de recorrido comunes incluyen 0,1 cm, 0,2 cm, 0,5 cm, 1 cm, 2 cm, 3 cm y 5 cm. La longitud del recorrido afecta la magnitud de la absorbancia. Según la ley de Lambert-Beer, bajo condiciones idénticas, una longitud de recorrido más larga resulta en una mayor absorbancia.

Detalles

Características de la cubeta de cuarzo

• A. Alta resistencia mecánica, gran adaptabilidad al cambio de temperatura, parte de unión muy resistente, puede soportar internamente varias presiones atmosféricas.
• B. Tecnología de procesamiento óptico extremadamente precisa, excelente rendimiento óptico de la superficie transparente.
• C. Elegir vidrio de cuarzo de alta calidad, asegurando ausencia de burbujas y estrías.
• D. Alta resistencia a la corrosión, puede soportar ácido clorhídrico 6 mol/L, ácido clorhídrico 6 mol/L, etanol anhidro, tetracloruro de carbono y benceno durante 24 horas sin despegarse ni fugas.

El material de la cubeta de cuarzo:

El vidrio de cuarzo, específicamente las láminas de vidrio óptico de cuarzo, presenta ventajas como alta resistencia a la temperatura y a la presión, lo que lo hace superior a otros materiales ópticos. El vidrio de cuarzo exhibe un excelente rendimiento de transmisión en el ultravioleta, con mínima absorción de luz visible e infrarroja cercana, convirtiéndolo en un material fundamental para la producción de fibras ópticas. Su coeficiente de expansión térmica extremadamente bajo y su alta estabilidad química, junto con características de burbujas, estrías, uniformidad y birrefringencia comparables a las del vidrio óptico común, lo convierten en el material óptico preferido para aplicaciones en entornos severos.

Característica de las cubetas de cuarzo:

• ofrecen una excelente transmitancia tanto en el espectro ultravioleta (UV) como en el de luz visible. A diferencia del vidrio o el plástico, no absorben la luz UV, lo que las hace esenciales para una amplia gama de aplicaciones en espectroscopía UV-Vis.
• Esta es su ventaja más significativa frente a las cubetas de vidrio, que solo son adecuadas para el rango de luz visible.

Parámetro

3: Uso: El haz láser atraviesa la celda de absorción para vapor atómico, y se mide la atenuación de la luz para determinar la concentración.

Usos principales y escenarios de aplicación

• ‌Análisis cuantitativo‌: Basado en la ley de Beer-Lambert, la concentración de un analito se calcula midiendo la absorbancia de la luz en longitudes de onda específicas. Ejemplos incluyen la detección de iones metálicos pesados (por ejemplo, cobre, plomo) en pruebas de calidad del agua o el análisis de nutrientes (por ejemplo, proteínas, vitaminas) en análisis de alimentos.‌‌
• ‌Análisis cualitativo‌: Al comparar los espectros de absorción de muestras desconocidas con los de sustancias estándar, las cubetas ayudan a identificar tipos de materiales, como en el análisis estructural de compuestos orgánicos.‌‌
• estudios cinéticos: El monitoreo continuo de los cambios en la absorbancia durante las reacciones permite obtener parámetros como las velocidades de reacción y la energía de activación. Un ejemplo incluye el análisis de factores influyentes en reacciones catalizadas por enzimas.

Selección de tipos y consideraciones de uso

• compatibilidad de longitud de onda: Se deben utilizar cubetas de cuarzo en el rango UV (190–400 nm). Para el rango de luz visible (400–900 nm), se pueden usar cubetas de vidrio o cuarzo, eligiéndose normalmente el vidrio para reducir costos. Se requieren cubetas específicas para el rango infrarrojo (IR).
• selección de la longitud de trayectoria: Utilice una longitud de trayectoria larga (2–3 cm) para soluciones de color claro y una longitud corta (0,5–1 cm) para soluciones de color oscuro, a fin de garantizar que la absorbancia se sitúe dentro del rango óptimo.
• ‌Directrices operativas‌: Sujete la cubeta por los lados esmerilados para evitar tocar las superficies ópticas transparentes. Llene hasta aproximadamente 2/3 de su altura. Limpie inmediatamente después de usar, utilizando disolventes específicos (por ejemplo, una mezcla de éter y etanol) para manchas difíciles

Método de lavado

• 1. Lave con una mezcla de éter (50 %) y etanol absoluto (50 %).
• 2. Si está demasiado sucia, puede limpiarse con una solución limpiadora especial, pero el tiempo de limpieza debe ser corto (10 min), y luego enjuague con agua.