ESPECTROFOTOMETRÍA y ESPECTROFOTÓMETRO - BASES MOLECULARES Y CELULARES DE LA MEDICINA III.pdf

1. “AÑO DEL FORTALECIMIENTO DE LA SOBERANÍA NACIONAL”
“UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA”
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA
TEMA:
ESPECTROFOTOMETRÍA Y ESPECTROFOTÓMETRO
INTEGRANTES:
BERNAOLA CARMONA, DAVID SET.
HERRERA SARAVIA, EGLA BELEN.
HUARACHA PALOMINO, BLANCA CRISTINA.
LENGUA CARHUAYO, ANA LUCÍA.
SULCA DE LA CRUZ, BRENDA LIZETH.
ASIGNATURA
BASES MOLECULARES Y CELULARES DE LA MEDICINA III
DOCENTES A CARGO:
MG. GARCÍA CALDERÓN, JACK SLIM.
MG. DÍAZ HERNÁNDEZ, GLADYS YANET.
ICA - PERÚ
2022

2. DEDICATORIA
Este trabajo se lo dedicamos a nuestros padres, por permitirnos
haber llegado hasta este momento tan importante de nuestra
formación profesional y académica, por el deseo de superación,
humildad y amor que nos brindan cada día en que han sabido
guiar nuestra vida por el sendero de la verdad a fin de poder
honrarlos con los conocimientos adquiridos y de esa manera
podernos brindar un futuro gracias a su esfuerzo y apoyo.

3. ÍNDICE
Dedicatoria………………………………………………………………….2
1. Introducción del trabajo………………………………………………4
2. Marco teórico…………………………………………………………4
3. Espectrofotometría…………………………………………………...4
3.1 Definición…………………………………………………….4
3.2 Regiones……………………………………………………...5
3.3 Usos…………………………………………………………..5
3.4 Espectro electromagnético……………………………………5
3.5 Tipos de radiación…………………………………………….6
3.6 Rangos y sus longitudes de ondas…………………………….6
3.7 Uso de las regiones de espectro……………………………….8
4. Espectrofotómetro……………………………………………………..9
4.1 Definición……………………………………………………..9
4.2 Partes………………………………………………………….9
4.3 Mecanismo de funcionamiento………………………………10
4.4 Aplicaciones…………………………………………...……..10
4.5 Tipos……………………………………………………...…..11
4.6 Absorbancia y transmitancia………………………………....12
4.7 Ley de Lambert – beer……………………………………….12
4.8 Diferencias entre foto colorímetro y espectrofotómetro……..14
5. Recomendación……………………………………………………....15
6. Conclusión…………………………………………………………....16
7. Referencias bibliográficas…………………………………………....19
8. Anexos………………………………………………………………..20

4. 1. INTRODUCCIÓN DEL TRABAJO
Entre las ciencias físicas y químicas existe una rama en común muy
importante, la cual se llama espectroscopia (estudio de los espectros)
El espectro es la representación gráfica de la distribución de la intensidad de
la radiación electromagnética, absorbida por algún material o emitida (en
función de la longitud de onda).
La espectrofotometría trabaja de la mano con la espectroscopia, la
espectrometría es una de las técnicas experimentadas más empleadas para la
detección específica de moléculas o partículas, esta se basa en la relación
existente entre la absorción de luz por parte de 2 cosas, un compuesto y si
concentración.
La técnica de la espectrofotometría se caracteriza por ser un método de
análisis preciso, sensible, muy aplicable a las moléculas de distintas
procedencias (naturaleza) y por su estado de agregación.
El instrumento utilizado para este método de análisis es el espectrofotómetro,
sus componentes básicos son: una fuente de radiación que es el área general
del espectro electromagnético que se usa de acuerdo a las longitudes de onda.
(1)
2. MARCO TEÓRICO
Estudiar a nivel bioquímico cualquier biomolécula requiere utilizar técnicas
analíticas que permitan su determinación cualitativa y cuantitativa.
3. ESPECTROFOTOMETRÍA
3.1 Definición
Es una técnica que permite determinar la cantidad de un compuesto en la
solución. Esto se debe a que las moléculas poseen la capacidad para absorber

5. radiaciones. Las moléculas pueden absorber energía luminosa y almacenarla
en forma de energía interna. Esto permite poner en funcionamiento ciclos
vitales como la fotosíntesis en plantas y bacterias. (2)
3.2 Regiones
Tiene dos regiones, una ultravioleta y la otra visible. La ultravioleta alcanza
una longitud de 195 a 400 nm. Y la visible de 400 a 780 nm. La espectrometría
uv- visible se utiliza para identificar grupos funcionales de moléculas, también
determina el contenido y fuerza de una sustancia. (2)
3.3 Usos
Se usa para el Análisis cuantitativo y cualitativo de soluciones, estandarización
de colores de diversos materiales. Detección de niveles de contaminación en
aire y agua. Determinación de trazas de impurezas en alimentos y en reactivos.
(2)
3.4 Espectro Electromagnético
El espectro electromagnético es la distribución de energías de las radiaciones
electromagnéticas. Se puede expresar en términos de energía aunque más
comúnmente se hace en términos de la longitud de onda y frecuencias de las
radiaciones. Se extiende desde las radiaciones con menor longitud de onda (los
rayos gamma) hasta las de mayor longitud de onda (las ondas de radio).
Las ondas electromagnéticas son vibraciones de los campos eléctricos y
magnéticos que transportan energía. Estas ondas se propagan en el vacío a
velocidad de la luz.
El espectro electromagnético se descubrió a raíz de los experimentos y los
aportes del británico James Maxwell, quien descubrió la presencia de las ondas

6. electromagnéticas y formalizó las ecuaciones de su estudio (conocidas como
las ecuaciones de Maxwell). (Anexo 1) (3)
3.5 Tipos de radiación electromagnética:
● Ondas subradio.
● Ondas radioeléctricas.
● Microondas.
● Rayos T.
● Rayos infrarrojos.
● Luz visible.
● Rayos ultravioletas.
● Rayos X.
● Rayos gamma.
● Rayos cósmicos. (Anexo 2) (4)
3.6 Rangos y sus longitudes de ondas.
El espectro electromagnético, en principio, es prácticamente infinito (por
ejemplo la mayor longitud de onda sería el tamaño del universo) y continuo,
pero hasta el momento hemos podido conocer algunas de sus regiones,
conocidas como bandas o segmentos.
Estas son, de menor a mayor:
1. Rayos Gamma: Con una longitud de onda menor a 10⁻¹¹ metros (m) y
una frecuencia mayor a 10¹⁹.
2. Rayos X: Con una longitud de onda menor a 10⁻⁸ m y una frecuencia
mayor a 10¹⁶.

7. 3. Radiación ultravioleta extrema: Con una longitud de onda menor a
10⁻⁸ m y una frecuencia mayor a 1,5×10¹⁵.
4. Radiación ultravioleta cercana: Con una longitud de onda menor a
380×10⁻⁹ m y una frecuencia mayor a 7,89×10¹⁴.
5. Espectro visible de la luz. Con una longitud de onda menor a 780×10⁻⁹
m y una frecuencia mayor a 384×10¹².
6. Infrarrojo cercano. Con una longitud de onda menor a 2,5×10⁻⁶ m y
una frecuencia mayor a 120×10¹².
7. Infrarrojo medio. Con una longitud de onda menor a 50×10⁻⁶ m y una
frecuencia mayor a 6×10¹².
8. Infrarrojo lejano o submilimétrico. Con una longitud de onda menor
a 350×10⁻⁶ m y una frecuencia mayor a 300×10⁹.
9. Radiación de microondas. Con una longitud de onda menor a 10⁻² m
y una frecuencia mayor a 3×10⁸.
10. Ondas de radio de ultra alta frecuencia. Con una longitud de onda
menor a 1 m y una frecuencia mayor a 300×10⁶.
11. Ondas de radio de muy alta frecuencia. Con una longitud de onda
menor a 100 m, una frecuencia mayor a 30×10⁶Hz.
12. Onda corta de radio. Con una longitud de onda menor a 180 m y una
frecuencia mayor a 1,7×10⁶.
13. Onda media de radio. Con una longitud de onda menor a 650 m y una
frecuencia mayor a 650×10³Hz .
14. Onda larga de radio. Con una longitud de onda menor a 10⁴ m y una
frecuencia mayor a 30×10³.

8. 15. Onda de radio de muy baja frecuencia. Con una longitud de onda
mayor a 10⁴ m, una frecuencia menor a 30×10³ Hz. (5) (Anexo 3)
3.7 Usos de las regiones del espectro electromagnético
Los usos del espectro electromagnético pueden ser muy diversos. Por ejemplo:
● Las ondas de frecuencia de radio: Se emplean para transmitir
información por el aire, tales como emisiones de radio, televisión o Internet
Wi-Fi.
● Las microondas: Se emplean también para transmitir información,
como las señales de telefonía móvil (celular) o las antenas microondas.
También lo emplean los satélites como mecanismo de transmisión de
información a tierra. Y sirven, al mismo tiempo, para calentar comida en los
hornos microondas.
● La radiación ultravioleta: Es emitida por el Sol y absorbida por las
plantas para la fotosíntesis, así como por nuestra piel cuando nos bronceamos.
También alimenta los tubos fluorescentes y permite la existencia de
instalaciones como los solárium.
● La radiación infrarroja: Es la que transmite el calor desde el Sol a
nuestro planeta, desde un fuego a los objetos a su alrededor, o desde una
calefacción al interior de nuestras habitaciones.
● El espectro de luz visible: Hace visibles las cosas. Además, puede
aprovecharse para otros mecanismos visuales como el cine, las linternas, etc.

9. ● Los rayos X: Se emplean en la medicina para tomar impresiones visuales
del interior de nuestros cuerpos, como de nuestros huesos, mientras que
los rayos gamma, mucho más violentos, se emplean como forma de
radioterapia o tratamiento para el cáncer, dado que destruyen el ADN de
las células que se reproducen desordenadamente. (5)
4. ESPECTROFOTÓMETRO
4.1 Definición
Dispositivo el cual se encarga de medir el color en función de la longitud de
onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a
2 haces de radiaciones. También es utilizado en los laboratorios de química
para la cuantificación de sustancias y microorganismos. (6)
4.2 Partes:
a) Fuente de luz: Se encarga de iluminar la muestra debe cumplir con las
siguientes condiciones: estabilidad, direccionalidad, distribución de
energía espectral continua y larga vida.
b) Monocromador: Este aísla las radiaciones de longitud de onda deseada
que inciden o se reflejan desde el conjunto, se usa para obtener luz
monocromática y está constituido por las rendijas de entrada y salida,
colimadores y el elemento de dispersión.
c) Cubetas de espectrofotometría: En un primer plano, 2 de cuarzo aptas
para el trabajo con luz ultravioleta; en segundo plano, de plástico, para
colorimetría.
d) Compartimiento de Muestra: Es donde se da la interacción de la muestra
con la materia. (6)

10. 4.3 Mecanismo de funcionamiento:
Su funcionamiento está basado en que la luz de la lámpara especial, es guiada por
medio de un conector el cual selecciona y separa la luz de la longitud de onda, para
así lograr pasar por una muestra. La intensidad de la luz que sale de dicha muestra será
captada y comparada con la intensidad de la luz la cual incidió en la muestra, con esa
información se puede calcular la transmitancia, la cual será determinada por la
concentración de la sustancia. En resumen, su funcionamiento se trata de iluminar una
muestra con luz blanca, para luego poder calcular la cantidad de luz reflejada a través
de una serie de intervalos de longitudes de onda. (6)
4.4 Aplicaciones:
● Determinar la cantidad de concentración que hay en una solución utilizando
las fórmulas.
● Se usa en la identificación de unidades estructurales específicas porque tienen
distintos tipos de absorbancia
● También se usa para determinar constantes de disociación de indicadores
ácido-base
● Nos brinda ayuda en la determinación de estructuras moleculares.
● Estandarización de colores de distintos materiales, como por ejemplo, plásticos
o pinturas. (6)

11. 4.5 Tipos:
A. Espectrofotómetros de barrido o escaneo: La luz dispersada en longitudes
de onda individuales, será seleccionada mediante una rejilla, esta girará
mecánicamente y arrojará medidas sobre la transmitancia individual de cada
longitud de onda a través de la cubeta obteniendo todo el espectro de forma
continua, con este tipo de espectrofotómetros podría producirse una
disminución en la precisión y reproducibilidad de la selección de longitud de
onda.
B. Espectrofotómetros de matriz o de óptica inversa: La muestra se encontrará
iluminada por un haz de luz UV/VIS el cual contiene el espectro, de esta
manera la muestra absorberá las diferentes longitudes de onda de luz, dicha luz
será difractada por una rejilla de reflexión, la cual se encontrará después de la
cubeta, luego la luz será dirigida hacia un detector el cual permite la medición
simultánea de todas las longitudes de onda, en este tipo de espectrofotómetros
la medida es más rápida y fiable.
C. Espectrofotómetros UV/VIS de haz simple o doble: En los
espectrofotómetros de haz simple, el haz de luz será originado en la lámpara,
este se dirige directamente a través de la cubeta de muestra hasta llegar al
detector.
Sin embargo, en la configuración de espectrofotómetros de doble haz, el haz
de luz de la lámpara será dividido en dos haces las cuales cuentan con la misma
intensidad: un haz de referencia y el otro un haz de muestra. Cada haz pasará
por una cubeta distinta, el haz de referencia será la que contiene el solvente y
el haz de muestra, como su nombre indica, contendrá la muestra, esto se dará
simultáneamente.

12. La intensidad dada por las 2 haces serán medidas simultáneamente, esto se dará
a través de dos detectores. En el caso de que existan mediciones que se
encuentran debajo de 300 nm, debemos tomar en cuenta el valor de absorbancia
de los solventes, la cual puede ser alta. (7)
4.6 Absorbancia y transmitancia.
Absorbancia: Como se atenúa la radiación cuando atraviesa un elemento, la
absorbancia surge a partir del vínculo entre la intensidad que sale y la
intensidad que ingresa a la sustancia.
Transmitancia: Es una cantidad de energía que logra atravesar un cuerpo en
una determinada cantidad de tiempo. Se presenta en porcentaje.
Existe una relación inversamente proporcional entre la absorbancia y
transmitancia, a mayor transmitancia, menor absorbancia y a mayor
absorbancia, menor transmitancia. (8)
4.7 Ley de Lambert - Beer
● Ley de Lambert: relación entre la intensidad de la luz que entra (Io) y la
intensidad de la luz que sale de ella (It) (8)
Fórmula.- A= log 10 Io / It = : a. L
Donde
A → Absorbancia.
a → coef de absortividad (constante)
L → Espacio recorrido (longitud y anchura)

13. Lambert decía que la absorbancia era directamente proporcional a la
longitud y anchura del tubo.
● Ley de Beer: A mayor concentración de la solución hay mayor observancia
de luz que la atraviesa y menor transmitancia. (8)
Fórmula.- A: log 10 Io/It = a. C
Donde:
A → absorbancia
a → coef. de absortividad (constante)
C → concentración
Beer decía que la absorbancia era directamente proporcional a la
concentración.
● Ley Lambert - Beer: La absorbancia es directamente proporcional a la
longitud del tubo y a la concentración de la muestra. (8)
Fórmula.- A= a.L.C
Donde:
A → absorbancia
a → coef. de absortividad (constante)
L → Espacio recorrido (longitud y anchura)
Actualmente, la fórmula se abrevia en:

14. La absorbancia es directamente proporcional a la concentración siempre
y cuando el ancho de la muestra sea igual a 1
A= C x L
Donde
L → 1
4.8 DIFERENCIA ENTRE FOTOCOLORIMETRO Y ESPECTROFOTÓMETRO
→ FOTOCOLORÍMETRO:
Un colorímetro es un instrumento que se utiliza para medir la concentración de
la solución que contiene color. Es el tipo de instrumento que se utiliza
principalmente para la medición de la absorción de luz. La muestra que se
utiliza en el colorímetro es colorida. La luz de longitud de onda fija se utiliza
durante el funcionamiento del colorímetro que se encuentra en la región
visible.
Se utiliza para el análisis de lo psicofísico. Los principales componentes o
partes del colorímetro incluyen solo un sensor y un procesador de datos. El
filtro que se utiliza en el colorímetro es un filtro de absorción triestímulo. El
colorímetro es menos complejo que el espectrofotómetro. La especificidad del
colorímetro es un tipo general simple. Su costo no es muy elevado. El
funcionamiento del colorímetro se limita a la parte visible de la luz. (9)
→ ESPECTROFOTÓMETRO
Es un instrumento que mide la transmitancia y la reflectancia de la luz en
función de la longitud de onda de la luz. Es decir, mide la transmitancia y la
reflectancia para todos los colores de luz, y muestra cómo varía la

15. transmitancia reflectancia a medida que cambia el color de la luz. A diferencia
de un colorímetro, el rango de longitudes de onda que se pueden medir con un
espectrofotómetro se extiende más allá del rango visible en las regiones
infrarroja y ultravioleta del espectro electromagnético. (9)
→ DIFERENCIAS EN ESTOS ASPECTOS:
● Uso.
● Color de muestra.
● Longitud de onda.
● Análisis.
● Componentes.
● Filtro.
● Complejidad.
● Especificidad.
● Costo.
● Selector de longitud de onda.
● Portabilidad.
● Parámetros. (9)
5. RECOMENDACIÓN
Existen varios parámetros a considerar al momento de requerir medición y evaluación
del color de una muestra, como sabemos esto es posible gracias a dos equipos, el
Colorímetro y el Espectrofotómetro, los cuales se presentan como alternativas viables
para la realización de este ensayo. Sin embargo, estos dos equipos tienen

16. características específicas que los hacen idóneos para unas aplicaciones más que para
otras. Entonces se tiene que saber cuál es el equipamiento necesario.
Por un lado, el colorímetro es un equipo de un valor comparativamente menor, es
también de tamaño más reducido, lo que lo hace más fácil de trasladar para
aplicaciones en terreno y su manejo es considerablemente más sencillo. Con este
equipo, se pueden determinar de manera más simple los valores triestímulo de una
muestra, pero al momento de requerir un análisis de color más completo, como la
evaluación del metamerismo o de la intensidad de color, el colorímetro no es la mejor
alternativa.
En contraposición, el Espectrofotómetro es un equipo más preciso y versátil en sus
aplicaciones, sobre todo para aquellas que son más complejas como la reflectancia
espectral en cada longitud de onda. Sin embargo y por este mismo motivo, su valor
comercial es más elevado que el de un colorímetro.
Entonces, como recomendación siempre es bueno estimar cual es la aplicación
deseada, el rango de precio y complejidad del instrumento, para así obtener un buen
resultado.
6. CONCLUSIONES
Para concluir podemos decir que la espectrofotometría es una técnica que permite
determinar la cantidad de un compuesto en la solución debido a la propiedad de sus
moléculas de absorber energía luminosa y almacenarlas como energía interna.
Se realiza en las regiones o rangos del espectro electromagnético de la luz visible y la
ultravioleta; cuyos usos van desde análisis cuantitativos y cualitativos de soluciones,
estandarización de colores de diversos materiales, detección de niveles de

17. contaminación en aire y agua hasta la determinación de trazas de impurezas en
alimentos y en reactivos.
Hablando del espectro electromagnético este es el medio por el que se realiza, este es
la distribución de energías de las radiaciones electromagnéticas, se extiende desde las
radiaciones con menor longitud de onda (los rayos gamma) hasta las de mayor longitud
de onda (las ondas de radio).
Estas ondas se propagan por el vacío a la velocidad de la luz transportando energía,
fueron descubiertas por Maxwell, quien también las formalizó con ecuaciones,
descubriéndose que son vibraciones de campos magnéticos y eléctricos.
Este espectro electromagnético tiene diferentes de acuerdo a la región que se utiliza,
el de rayos X sirve para sacar placas en medicina, la región de ondas de radio sirve
para la transmisión de información por medio de las radios, y una de las más
importantes sería en mi opinión el de la vista, ya que mediante nuestro órgano visual
podemos ver el color de los objetos a nuestro alrededor.
Lo que nos guía al segundo punto, el espectrofotómetro el cual es un dispositivo que
sirve para medir el color en función de la longitud de onda, la relación entre valores
de una misma magnitud fotométrica relativos a 2 haces de radiaciones.
Este aparato está compuesto en partes, como la fuente de luz, que ilumina la muestra
y está condicionada; el monocromador, que aísla las longitudes de radiación de onda
deseadas para obtener luz monocromática; cubetas de espectrofotometría, que se
presenta en 2 planos, el primer plano en 2 de cuarzo y el segundo en plástico; y el
compartimiento de la muestra, donde la muestra interactúa con la materia.

18. Entre los distintos tipos de espectrofotómetro encontramos espectrofotómetros de
barrido o escaneo, los de matriz o de óptica inversa y los de UV/VIS de haz simple o
doble, estos tienen una medida más rápida y fiable con los de matriz ó de óptica
inversa.
Este punto posee 2 propiedades y 3 leyes cuya tercera es fusión de las 2 primeras; las
propiedades que presenta son el de la absorbancia y la transmitancia, mientras que las
leyes son la ley de Lambert, relación entre la intensidad de la luz que entra y que sale;
la ley de Beer, que habla que mientras mayor concentración de la solución provoca
mayor observancia de la luz que la atraviesa y menor transmitancia; y la ley Lambert-
Beer, que dice que la absorbancia es directamente proporcional a la longitud del tubo
y a la concentración de la muestra.
Por último, concluimos que la diferencia entre fotocolorímetro y espectrofotómetro se
basa en que el primero, es un instrumento que se utiliza para medir la concentración
de la solución que contiene color y se utiliza principalmente para la medición de la
absorción de luz.
Mientras que el segundo, mide la transmitancia y la reflectancia de la luz en función
de la longitud de onda de la luz. Es decir, mide la transmitancia y la reflectancia para
todos los colores de luz, y muestra cómo varía dependiendo del color de la luz.

19. 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Huaman A, Huaman A, Ivala O, Luen F, Loayza B. Docsity. [Online].; 2020
[cited 2022 abril 2. Disponible en:
https://www.docsity.com/es/espectrofotometria-informe-bioquimica/5919446/.
2. Nieves A, Ruiz A, Reyes E, Cejudo A, Novo J, Peinado , et al. Departamento de
Bioquímica y Biología molecular. [Online].; 2014 [cited 2022 abril 1. Disponible
en: https://www.uco.es/dptos/bioquimica-biol-
mol/pdfs/08_ESPECTROFOTOMETRIA.pdf.
3. ChemWiki de UC Davis (Universidad de California en Davis). Khan Academy.
[Online].; 2016 [cited 2022 abril 01. Disponible en:
https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/electronic-structure-of-atoms-
ap/bohr-model-hydrogen-ap/a/light-and-the-electromagnetic-spectrum.
4. Villalobos A. CIENTEC. [Online].; 2015 [cited 2022 marzo 30. Disponible en:
https://www.cientec.or.cr/articulos/radiaciones-electromagneticas.
5. Wikipedia. Wikipedia. La enciclopedia libre. [Online]. [cited 2022 marzo 31.
Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9tico.
6. Laboratorios Eyco. Laboratorios Eyco.. [Online].; 2021 [cited 2022 abril 2.
Disponible en: https://www.laboratorioseyco.com/para-que-se-utiliza-la-
espectrofotometria-uv-vis-y-como-funcionan-los-equipos-de-medicion/.
7. LabProcess. LabProcess. [Online]. [cited 2022 abril 2. Disponible en:
https://www.labprocess.es/tipos-de-espectrofotometros.
8. Poggio F. Espectrofotometría aplicada a la medicina. Medicina RAN, editor.
Madrid; 1945.
9. Diferenciario. Diferenciario. [Online]. [cited 2022 abril 3.Disponible en:
https://diferenciario.com/aviso-legal.

20. 8. ANEXOS
Figura N° 1 – Anexo 1: Espectro electromagnético.
El espectro electromagnético. Imagen tomada de la ChemWiki de UC Davis
(Universidad de California en Davis)
Figura N° 2 – Anexo 2: Diagrama del espectro electromagnético, mostrando el
tipo, longitud de onda con ejemplos, frecuencia y temperatura de emisión de cuerpo
negro.
De Crates. by Inductiveload

21. Tabla N° 1 – Anexo 3: Bandas del espectro electromagnético.