Química Aplicada

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Qumica1Qumica Analtica1Cationes1Aniones3Gravimetra4Balanza analtica4Balanza de dos platillos4Balanzas de un solo platillo5Reglas generales para pesar6Volumetra6Cromatografa7Tipos de cromatografa7Cromatografa en papel7Cromatografa en capa fina7Revelado8Relacin de frentes8Cromatografa en fase gaseosa8Cromatografa de lquidos a alta presin (HPLC)9Espectrometra9Ley de Beer10Espectroscopia de emisin10Espectrofotometra de Absorcin Atmica11Fuente: Lmpara de Ctodo Hueco11Quemador: Cmara de premezclado o de flujo laminar11Hornos atomizadores (Horno de grafito)11Detectores12Qumica Documentolgica12Papeles12Gramaje12Espesor12Observacin microscpica y con aumentos adecuados12Lignina13Almidn13Fibras13Cargas13Tintas14Reacciones a la gota:14Bibliografa15

QumicaPara comenzar con el estudio de la Qumica Aplicada relacionada con la Criminalstica, se debe proceder de lo general a lo particular, por lo cual establecemos la definicin de Qumica segn Raymond Chang en su libro Qumica (9 Edicin) que es el estudio de la materia y los cambios que ocurren en ella.A su vez, la materia se subdivide entre sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras se componen de elementos y compuestos, en cambio, las mezclas se componen de mezclas homogneas y heterogneas.

Qumica AnalticaLa qumica analtica trata sobre la metodologa utilizada para determinar la composicin de las sustancias, de las mezclas y de las soluciones y sus proporciones. Si el examen qumico se orienta a encontrar los elementos que estn presentes, el anlisis es cualitativo. Mientras que cuando se determinan las proporciones exactas de los elementos constituyentes, el anlisis es cuantitativo.Cuando se trata de una muestra constituida por una sola sustancia, podemos identificarla a travs de un cierto nmero de propiedades fsicas y qumicas. Sin embargo, cuando se trata de mezclas, generalmente es necesario efectuar una separacin, ordenada y metdica, de los componentes con el fin de efectuar una identificacin segura.Para cada clase de ion hay un lmite, por debajo del cual, en un volumen dado de solucin, no puede reconocerse su presencia por una reaccin dada. Esto est vinculado a lo que se denomina sensibilidad de la reaccin.La sensibilidad de una reaccin de precipitacin depende no solo de la solubilidad de la sustancia, sino tambin de aquellos factores que, en soluciones muy diluidas, afectan la visibilidad del precipitado, tales como su forma, densidad y color.

CationesHay 20 cationes comunes que se pueden analizar rpidamente en disolucin acuosa. Estos cationes se dividen en 5 grupos de acuerdo con los productos de solubilidad de sus sales insolubles. Como una disolucin desconocida puede contener desde 1 hasta los 20 iones, todo anlisis se debe hacer en forma sistemtica, del grupo 1 al grupo 5. El procedimiento general para separar estos iones comprende la adicin de reactivos precipitantes a una disolucin problema.

GrupoReactivoPrecipitado

I

II

III

IV

VNo tiene reactivo

Cationes del grupo 1: Cuando se agrega diluido a la disolucioon problema, solo precipitan los iones , , , como cloruros insolubles. Todos los dems iones, cuyos cloruros son solubles, quedan en la disolucin.Cationes del grupo 2: Despus de que los precipitados de cloruro se han separado por filtracin, se hace reaccionar con la disolucin problema acidificada. En esta condicin, la concentracin de los iones que quedan disueltos, es despreciable. Por lo tanto, la precipitacin de los sulfuros metlicos se presenta mejor como

Al aadir cido a la disolucin, este equilibrio se desplaza hacia la izquierda, de manera que solo precipitaran de la disolucin los sulfuros metlicos menos solubles, es decir, los que tengan valores de ms bajos. Estos son el , , , , .Cationes del grupo 3: En esta etapa, se agrega a la disolucin para hacerla bsica. Esto hace que el equilibrio anterior se desplace hacia la derecha. Por lo tanto, ahora precipitarn los sulfuros ms solubles. Observe que los iones y en realidad precipitan como hidrxidos ( y ) y no como sulfuros, ya que los hidrxidos son menos solubles. Enseguida se filtra la disolucin para separar los sulfuros y los hidrxidos insolubles.Cationes del grupo 4: Despus de que los cationes de los grupos 1, 2 y 3 se hayan eliminado, se agrega para precipitar los iones , y como Carbonatos. Estos precipitados tambin se separan de la disolucin por filtracin.Cationes del grupo 5: En esta etapa, los nicos cationes que posiblemente queden en la disolucin son , y . La presencia del se puede verificar aadiendo

Es posible detectar el gas amonaco por su olor caracterstico o por el cambio de color rojo a azul del papel tornasol hmedo cuando se coloca encima (no en contacto) de la disolucin. Para confirmar la presencia del resto de los aniones, por lo general se emplea la prueba o ensayo de llama. Se humedece un trozo de alambre de platino (inerte) con la disolucin y se quema a la flama de un mechero de Bunsen. Cada tipo de ion metlico da un color caracterstico cuando se calienta de esta manera. Por ejemplo el ion emite color amarillo, el es violeta y el ion es verde.

AnionesEn este caso se hace referencia a 22 aniones divididos en 3 grupos, no 5 como en el caso anterior, y se cuenta con solo dos reactivos, el y el . Tambin, como ya se mencion, el anlisis debe hacerse en forma sistemtica y ordenada.

GrupoReactivoPrecipitado

I (Sulfato)

II (Cloruro)

III (Nitrato)No tiene reactivo

Aniones del grupo 1: Para analizarlos se efectan agrupamientos dentro del grupo y as poder diferenciarlos entre si ya que poseen caractersticas similares. Por ejemplo, un subgrupo se establece como el , el y el y otro como el , el y el .Aniones del grupo 2: En este caso tambin se agrupan para su estudio, por un lado el y por otro , esto lo que permite es establecer las diferencias en particular de cada uno.Aniones del grupo 3: Ac, el nico que se diferencia de los dems es el que reacciona con el dando una coloracin pardo rojiza.

A continuacin se presenta una tabla donde cada anin analizado se encuentra acompaado del modo en que se diferencia particularmente.

GrupoCon qu reaccionaQu se diferencia

1Con en medio cido Amarillo

Con Lugol Mantiene la coloracin

Con (Nitrato de Plata) Amarillo

Blanco

Negro (instantneo)

Pardo ladrillo

2(Permanganato de Potasio) Verde amarillento

Amarillo anaranjado

Violeta rosado

(Cromato de Potasio) Violeta

(Nitrato de Plata) Blanco

Verdoso

Amarillo

Marrn ladrillo

(Cloruro Frrico) Rojo

Azul de Prusia

Verde

(cido Actico) Verde manzana

Marrn rojizo

3 (cido Sulfrico) Pardo rojizo

GravimetraSe trata de efectuar un anlisis cuantitativo mediante el conocimiento estequeomtrico de reacciones qumicas y posterior pesada con precisin en balanza analtica para calcular la cantidad de sustancia incgnita presente en la muestra.Para ello, cabe diferenciar el peso de la masa. El peso de un objeto es la fuerza que ejerce sobre l la atraccin gravitacional y esta fuerza diferir en distintos puntos de la Tierra. Por otra parte la masa es la cantidad de materia que constituye a un objeto y es invariable.A su vez, las balanzas tienen dos propiedades: la capacidad, que es la mxima carga que pueden soportar sin variacin significativa de la horizontalidad del brazo, y la sensibilidad que es la menor cantidad de muestra que es capaz de pesar. En el siguiente cuadro se pueden observar los diversos tipos de balanzas y sus propiedades:

Clases de balanzasCapacidadSensibilidadVelocidad de pesada

Granataria2600 g0.1 0.01 gAlta

Analtica200 g0.1 mgModerada

Semimicro100 g0.01 mgLenta

Micro30 g0,001 mgLenta

Balanza analticaLa balanza analtica es una palanca de primer grado que compara a dos masas y el principio de funcionamiento se basa en el equilibrio. Para ejemplificarlo, denominaremos a la masa desconocida y a la masa conocida, resultando la ecuacin:

Donde y se construyen de manera que sus longitudes sean idnticas, por lo que, en el equilibrio .Luego, se coloca una aguja en el centro del brazo de la palanca para que indique el punto de equilibro con respecto a una escala que se sita en la columna del instrumento a la altura de dicha aguja.Por ltimo, el operador ajusta el valor de hasta que la aguja se empareje con la posicin inicial de la escala.

Balanza de dos platillos

En esta balanza, el brazo, que forma parte de la cruz, posee tres cuchillas que se encuentran en el mismo plano (A). Las cuchillas de los extremos se encuentran a la misma distancia de la cuchilla central mientras que esta, se posiciona por arriba del centro de gravedad del brazo.La aguja (B) se extiende desde la parte inferior de la cuchilla central hasta una escala (C) montada en la parte inferior de la columna, esta escala est graduada con 10 divisiones a cada lado, con el cero en el centro.Las cuchillas laterales sirven de soporte a los estribos (D) que a su vez soportan a los platillos (E) sobre los cuales se colocan las pesas de referencia en uno y el objeto que se desea pesar en el otro. El punto cero hace referencia a la lectura que se efecta sin carga, mientras que punto de reposo hace referencia a la lectura del equilibrio con la carga.En la balanza con jinete (o jinetillo) (H) se colocan pesas individuales de 10 mg o mayores en el platillo. Las pesas menores se aaden a travs de un pequeo alambre llamado jinete en distintas posiciones a lo largo del brazo, de modo que el brazo de palanca permite aplicar sub-mltiplos precisos de la masa del jinetillo (habitualmente la masa del mismo es de 1 mg).La palanca de la base de la columna (posiciones F y G) es la que, al momento de efectuar la pesada o al mantenerla en descanso, permite arrestarla de modo que los prismas que proporcionan el equilibrio no sufran deterioro.

Balanzas de un solo platilloLas balanzas de doble plato tienden al desuso, no por falta de precisin o de sensibilidad sino por la tardanza de las operaciones. Actualmente han sido reemplazadas por las balanzas automticas o elctricas.Las balanzas de un solo plato, tienen un peso fijo a un lado de la balanza llamado contrapeso y unas pesas cambiables al otro lado y permiten realizar mediciones con gran rapidez

Tambin son palancas de primer grado pero en este caso asimtricas y estn basadas en el mismo principio que las anteriores. La cruz se encuentra apoyada sobre una cuchilla central, en uno de sus extremos est el platillo en el cual se coloca el objeto a pesar y en el otro extremo una carga que coincide con la capacidad del instrumento constituida por una combinacin de pesas menores. Este tipo de balanzas no tienen otro platillo en el otro extremo para colocar las pesas.Cuando la balanza no se est usando, las pesas descansan en el extremo en que se encuentra el platillo. Se encuentran equilibradas con una sola pesa en el otro extremo del brazo, que tambin acta como parte de un pistn de amortiguamiento. Al colocar un objeto en el platillo, se retiran pesas individuales del brazo para restablecer el equilibrio. Las pesas retiradas equivalen al peso del objeto, por lo que se podra decir que aqu pesamos por sustraccin de pesas, mientras que en el caso anterior es por adicin de las mismas.

Es necesario tener cuidado para no daar los filos de las cuchillas cuando la balanza no est funcionando y mientras se colocan objetos o se retiran del platillo. Con el fin de proteger el filo de la cuchilla y el brazo, se emplea una palanca de tres posiciones, una de ellas para fijar el platillo, la segunda deja parcialmente en libertad el platillo para encontrar el peso con aproximacin y la tercera deja la balanza en total libertad al platillo para que quede en reposo de acuerdo al equilibrio logrado.

Dentro de este grupo tambin contamos con las balanzas electrnicas que miden la fuerza necesaria para contrarrestar la masa que est siendo medida en vez de utilizar masas reales.Utilizan un electroimn para generar la fuerza que contrarreste la muestra a medir y expone el resultado midiendo la fuerza necesaria para equilibrar la balanza. Tal dispositivo de medicin se denomina sensor de restauracin de fuerza electromagntica.

Reglas generales para pesar

Los objetivos principales son:1) proteger los filos de las cuchillas.2) Proteger todas las partes del polvo y la corrosin3) Evitar contaminar o cambiar la carga (de la muestra o del recipiente)4) Evitar los errores provocadas por corrientes de aire

Para lograr esto se recomienda:1) No manejar con los dedos las pesas u objetos que se van a pesar. Tomar los objetos con un pedazo de papel limpio o pinzas, manejar las pesas con las pinzas correspondientes.2) Pesar los objetos a temperatura ambiente, para evitar las corrientes de aire por conveccin.3) No colocar directamente los productos qumicos sobre los platillos, emplear un recipiente apropiado, un papel. Si por accidente se derramara algn producto limpiar inmediatamente el mismo.4) Cerrar la puerta de la balanza antes de efectuar la pesada.5) No colocar objetos o pesas sobre los platillos ni retirarlos de los mismos, sin asegurar el freno del brazo y el freno de la balanza.6) No dejar pesas en la balanza cuando se haya terminado de utilizar. Regresar el jinetillo a la posicin cero

VolumetraEn este caso se efectan cuantificaciones midiendo volmenes. Es menos exacta que la anterior, pero tiene la suficiente precisin para la mayora de los anlisis.La operacin analtica se denomina titulacin o valoracin, y consiste bsicamente en medir exactamente un volumen de la solucin que se desea analizar y agregarle el volumen necesario de la solucin valorada de modo de completar la reaccin entre la sustancia a titular y la utilizada para hacerlo.

Por supuesto que para un buen resultado es imprescindible: Disponer de material volumtrico calibrado. Tratar el mismo con sumo cuidado en las tareas de rutina o de limpieza de manera de no modificar la capacidad de los recipientes o las calibraciones. Debe cuidarse la temperatura que se aplica debido a que excesos en la misma podra producir variaciones por dilatacin. Tener sumo cuidado en las mediciones para minimizar al mximo los errores de lectura. Lo que se toma como parmetro es la comparacin entre la superficie superior de un lquido que constituye una interfase, llamada menisco, con las marcas de graduacin o calibracin que presentan los instrumentos, denominados enrases. Esta comparacin debe hacerse siempre a la altura de la visin, para evitar en lo posible al mximo el error por paralaje. Tambin debe unificarse el criterio que se adopta para efectuar la comparacin, siempre uno u otro, habitualmente se usa la cara inferior.

La metodologa consiste en medir un volumen preciso de la solucin cuya concentracin se desea establecer colocndolo en un matraz de Erlenmeyer, a continuacin desde una bureta, se deja escurrir el volumen necesario para completar exactamente la reaccin tomando el volumen consumido en el punto final.Luego, se aplica la ecuacin:

Donde:-: Volumen medido de la sc a valorar.- Concentracin normal, es decir en Eq/l. (Incgnita)- Volumen de la sc titulante utilizado hasta el punto final.- Concentracin normal de la misma Eq/l.

CromatografaLa cromatografa es una tcnica fsico-qumica que se utiliza para separar componentes de una muestra compleja produciendo dos fases, una fija o estacionaria y otra mvil.Fase estacionaria: Es un lquido que envuelve a un slido o un lquido.Fase mvil: Es la fase que se mueve en una direccin definida. Esta puede ser un lquido o gas.

Dentro de esta tcnica se divisan dos fenmenos diferentes, uno de adsorcin y otro de particin.En el de adsorcin es el responsable de los fenmenos de superficie, es el encargado de la retencin de la especie qumica en los sitios activos de la superficie de un slido y a su vez pueden ser fsicos o qumicos debido a la naturaleza de la sustancia adsorbida, la temperatura y concentracin. La cromatografa en placa fina es un ejemplo de este tipo de cromatografa en la cual la fase estacionaria es una capa de un slido inerte, sostenido por un soporte adecuado.Por otro lado, el de particin se produce entre el lquido que separa el slido y la fase mvil, como as tambin en la distribucin selectiva del soluto entre ambas partes constituidas por dos lquidos inmiscibles. La cromatografa en papel es de este tipo, en donde la fase estacionaria es la capa de agua que recubre las fibras de celulosa del papel. En cromatografa en fase gaseosa tambin existe este tipo de situacin cuando el relleno de las columnas es un soporte inerte revestido por una capa lquida de alta temperatura de vaporizacin.

Tipos de cromatografaTiposEstacionariaMvil

Lquido-SlidoSlido inerte (gel de slice o almina)Disolvente

Intercambio InicoResina cambiadoraSoluciones acuosas

Lquido-LquidoLquido absorbido en soporte slidoLquido

Gas-LquidoPelcula de lquido adsorbida sobre soporte slidoGas

Cromatografa en papelEste mtodo es el ms sencillo de los que se van a enumerar ya que no se necesitan equipos sofisticados para llevarla a acabo.Se utiliza un papel de filtro para efectuar la siembra de la muestra y se coloca en una cubeta cerrada junto con el solvente elegido para la tarea teniendo la precaucin de que el papel pesque dentro del solvente a la altura de la lnea de siembra.Se debe tener la precaucin de tapar la cubeta para que el ambiente se sature con el solvente elegido y se produzca una corrida pareja.Este ascenso se permite hasta que el solvente llegue aproximadamente al 80 % de la altura de la hoja de papel, momento en donde se retira el papel, se marca el nivel alcanzado por el solvente y se deja secar. Debe destacarse que manteniendo la calidad de la fase mvil el resultado de una misma sustancia ser reproducible, si cambiamos la composicin del solvente, los resultados variarn, pues la afinidad con la sustancia analizada variara

Cromatografa en capa finaEn este caso se deben tener las mismas consideraciones que para el procedimiento anterior, pero la diferencia radica en que se utiliza una placa cromatogrfica que posee una fase estacionaria polar (usualmente slica gel) adherida a una superficie slida que puede ser vidrio, aluminio u otro soporte.Las ventajas frente al mtodo anterior se encuentra en la deteccin de las manchas ya que pueden utilizarse reactivos custicos, tambin puede agregarse a la sustancia inerte con la que se har la placa alguna sustancia fluorescente al UV, que por ende permitir apreciar las manchas de las muestras como manchas opacas sobre un fondo fluorescente. Otra ventaja es la velocidad de desarrollo que puede llegar a realizarse en un par de horas como mximo, siendo adems ms reproducible evitndose la difusin de las manchas.

ReveladoLa ubicacin de las distintas sustancias sobre la hoja de papel una vez efectuado el corrimiento, se realiza segn las distintas circunstancias, y estas pueden ser por:-observacin directa, si se trata de sustancias coloreadas (por Ej. pigmentos de tintas)-fluorescencia o absorbancia a la radiacin U.V. o I.R.-la aspersin en condiciones apropiadas con algn reactivo que produzca con las sustancias analizadas una reaccin coloreada.

Relacin de frentesUna vez ubicadas cada una de las sustancias sobre la hoja de papel, con alguno de los mtodos propuestos se compara el comportamiento de las muestras con los testigos indubitados, que se corrieron simultneamente, observando si hay o no similitud entre los recorridos efectuados y los efectos obtenidos con el revelado, si hay coincidencia se concluye que la sustancia problema puede ser similar al testigo en cuestin. Si no hay coincidencia se descarta la posible identidad. Con la finalidad de independizarse del tiempo que se permita ascender al solvente por capilaridad en el papel, se establece un parmetro que se denomina Relacin de frentes (Rf) que es el cociente entre la distancia que se desplaz cada una de las muestras, medidas desde el centro de la mancha hasta la lnea de siembra y la distancia recorrida por el solvente tambin a partir de la lnea de siembra. El valor numrico de este parmetro oscilar entre 0 y 1 y es caracterstico para cada sustancia.

Cromatografa en fase gaseosaEsta tcnica se basa en los mismos fundamentos que las precedentes. Se utiliza para analizar sustancias constituidas por varios componentes pero con caractersticas voltiles.Fase mvil: Es un fluido gaseoso que puede ser el . Debe ser un gas inerte y que no interacte ni con las muestras ni con los rellenos. Por motivos econmicos el , quiz el ms adecuado, no se usa como principal, siendo reemplazado en numerosas oportunidades por el .Fase estacionaria: Es la columna confeccionada habitualmente en vidrio, originalmente de metal. Las dimensiones de las mismas fueron variando con el tiempo y el diseo de los instrumentos. En la actualidad las columnas suelen ser de 1 mm de dimetro y de varios cientos de metros de longitud.

El Cromatgrafo est constituido por diversas partes como ser: Fuente de gas: cilindro metlico (tubo de gas de alrededor de 6 m3 de capacidad) conteniendo el gas en cuestin, quien har las veces de fase mvil. Block de inyeccin: dispositivo de introduccin de la muestra mediante una micro-jeringa, de manera que asegure la volatilizacin instantnea. Columna: es el dispositivo fundamental para la separacin de los componentes, en funcin de la interaccin de la fase fija y la fase mvil, la cual se encuentra en un recinto denominado horno, Detector: es el dispositivo que detecta la llegada de cada uno de los componentes de la muestra el final de la columna. A travs de esto se mide el tiempo de retencin, que se define como el tiempo que demora cada componente en llegar desde el block de inyeccin hasta el detector, este valor es funcin de la temperatura y la presin, generalmente inversamente proporcional, y es caracterstico de cada sustancia, en determinadas condiciones de corrida. Es un parmetro homlogo al Rf de la cromatografa planar y como este, la coincidencia de tiempo de retencin entre muestra y testigo indica posibilidad de similitud, y la diferencia es concluyente en cuanto a que no se trata de la misma sustancia. Sistema de registro: que puede ser un simple registrador grfico o un sistema ms sofisticado con un software adecuado. Esto de produce mediante el desplazamiento de un pliego de papel continuo, a velocidad constante y sobre dicho papel, una pluma o elemento inscriptor realiza un trazo. Es por ello que podemos dibujar una lnea de base, sobre uno de los dos extremos de la hoja de papel, y a medida que llegan los componentes de la muestra al detector, generarn una seal electrnica, que convenientemente amplificada modificar la posicin de la pluma, generando entonces picos de ancho y altura variables segn la intensidad de la seal generada.

Con esta tcnica podemos determinar los elementos de manera cualitativa y cuantitativamente.

Cromatografa de lquidos a alta presin (HPLC)Permite efectuar separaciones y mediciones en algunos minutos de la mayora de las mezclas de sustancias orgnicas independientemente de su volatilidad. Caso contrario al de fase gaseosa donde el factor principal es la volatilidad de la muestra.

El esquema bsico de un cromatgrafo lquido de alta velocidad, consta de cinco componentes: Bomba proveedora de la fase mvil: Bomba que produce elevadas presiones y suele contener algn medio para lograr dilucin por gradientes de mezclas de solventes Sistema de inyeccin de la muestra: Similar al ya mencionado Block de inyeccin, donde se utiliza una microjeringa para introducir el liquido Columna: Se utilizan tuberas rectas de acero inoxidable de 2 a 4 mm. de dimetro y 10 a 50 cm. de largo. Normalmente no se efectan variaciones importantes temperatura Dispositivo detector apropiado: Tienen que tener alta sensibilidad, del rango de nanogramos o microgramos, los que ms se usan son: refractmetros (afectados por la temperatura) o de tipo ultravioleta (UV), estos ltimos se utilizan en prcticamente el 80 % de los equipos, son ms sensibles y es sensible a la mayora de los compuestos orgnicos Registrador: En este punto no vara con respecto al mencionado precedentemente

EspectrometraSe basa en la medicin de las variaciones de las propiedades de alguna de los tipos de radiaciones del espectro electromagntico, al atravesar (refraccin), o ser reflejada (reflexin) por una muestra, dispuesta de manera homognea. En funcin de dichas variaciones pueden establecerse caractersticas cualitativas con fines de identificacin o variaciones cuantitativas con fines de establecer la cantidad de una determinada sustancia en una muestra. En otros trminos, se podra definir como la interaccin entre distintos tipos de radiacin y una materia; o en trminos generales, como la modificacin que provoca la materia en la luz.Esta tcnica se emplea con frecuencia como mtodo de anlisis en los laboratorios de Criminalstica, tanto en el rango visible, UV e IR.

La radiacin electromagntica puede considerarse como una forma de energa radiante que se propaga como onda transversal. Y esta onda se describe en trminos de su longitud de onda, que equivale a la longitud de un ciclo completo, o en trminos de la frecuencia, el nmero de ciclos que pasan por un punto determinado por unidad de tiempo.

Ley de BeerLa Absorbancia hace referencia a la cantidad de radiacin absorbida por una muestra y es la inversa de la Transmitancia. Por ejemplo: si una muestra tiene una absorbancia de 59%, la transmitancia ser de 41% y ello se expresa mediante la denominada Ley de Beer. Donde:

Aqu se establece que la Absorbancia es directamente proporcional a la concentracin, constituyendo la ecuacin de una recta, en donde el valor de la pendiente ser el producto de a (absortividad especfica), por b, espesor de la celda y por c a la concentracin de la muestra. A su vez, la T hace referencia a la Transmitancia.

Para el clculo cuantitativo debe realizarse lo que denominamos, curva de calibracin, que consiste en medir la absorbancia de muestras testigo de la sustancia en anlisis con concentracin conocida, y dicho grfico estar representado por la absorbancia en funcin de la concentracin. Esta curva debe estar representada por una lnea recta, a modo de promedio de los puntos marcados.Posteriormente, teniendo el valor de absorbancia de la muestra, se puede calcular su concentracin por interpolacin en el grfico o por clculo analtico (Factor).

Para ello se utiliza un espectrmetro que mide la absorbancia de la muestra a cada una de las longitudes de onda seleccionadas. En todos los equipos de este tipo existen: Una fuente de radiacin continua de las longitudes de onda que interesan Un monocromador, para elegir una banda estrecha de longitudes de onda del espectro de la fuente Una celda de medicin, en donde se producen las transiciones respectivas entre las distintas radiaciones electromagnticas incidentes y la muestra Un detector, para convertir la energa radiante transmitida en energa elctrica Un dispositivo para leer la respuesta del detector o efectuar la lectura, habitualmente un ampermetro de aguja o digital.

Espectroscopia de emisinEs una tcnica sumamente til para determinar constituyentes inorgnicos en diversos tipos de muestras. La aplicacin ms comn es el anlisis directo de muestras slidas y dentro de la criminalstica se emplea con el fin de una determinacin cualitativa, pudiendo discriminarse entre: Componentes mayores: componentes entre el 10 y 15 % Componentes menores: del orden del 1- 2% Trazas: < 1%Estos ltimos componentes son los ms importantes debido a que pueden indicar diferencias o coincidencias significativas por comparacin de materiales. Por ejemplo: vidrios en accidentes automovilsticos, tierras en casos de secuestros, etc.

Para ello se coloca la muestra pulverizada en un electrodo de grafito y se produce un arco de alto voltaje o chispa entre ste y el electrodo de conteo. Se vaporiza la muestra, formndose un vapor atmico de los elementos presentes y una pequea fraccin de los elementos individuales se elevan a niveles de energa electrnicos excitados que tienen un tiempo de vida corto, cuando regresan al estado basal, emiten un fotn.La luz emitida se hace pasar a travs de una rejilla que permite separarla en las longitudes de onda individuales para determinar el elemento, ya que cada uno posee longitudes de onda propias, como sucede con los Rf de las mculas.

Espectrofotometra de Absorcin AtmicaEn esta tcnica la muestra se aspira a la llama y el elemento debe convertirse al estado de vapor atmico, de acuerdo a lo ya visto la mayora de los tomos de la llama permanecen en estado basal y son los que se miden con lo cual se observa una gran sensibilidad.Los componentes del espectrofotmetro son: una fuente de radiacin electromagntica, una celda (la llama), un monocromador y un detector

Fuente: Lmpara de Ctodo HuecoEs una fuente que emite longitudes de onda especfica (monocromtica). El ctodo est constituido por el elemento que se va a determinar y un nodo de tungsteno. Estos se encuentran en un tubo de vidrio, con una ventana de cuarzo. El tubo se encuentra a presin reducida y lleno de un gas inerte, argn o nen.Se imprime un voltaje, logrando que los tomos de gas se ionicen en el nodo, se aceleren hasta el ctodo y bombardeen inicamente produciendo que parte del metal constitutivo del ctodo se desprenda y se evapore. El metal se excita a niveles electrnicos elevados, luego regresan al estado basal y emiten las lneas caractersticas del elemento.

Quemador: Cmara de premezclado o de flujo laminarAqu, los gases de soporte y combustible se mezclan en una cmara antes de entrar a la cabeza del quemador a travs de una rendija en donde se queman. La solucin de la muestra es aspirada a travs de un capilar por efecto Venturi, usando un gas de soporte para efectuar la aspiracin. Las gotas grandes condensan y caen y solo las gotas pequeas se mezclan con los gases y entran a la llama (aproximadamente el 10 %)Las lneas caractersticas del elemento, mencionadas anteriormente, pasan a travs de la llama y algunas son absorbidas por el elemento de prueba, porque tienen longitud de onda coincidente para provocar transiciones electrnicas discretas, a esa lnea se la denomina habitualmente como lnea de resonancia

Hornos atomizadores (Horno de grafito)Se ha estimado que la eficiencia total de la conversin atmica y la medicin de iones presentes en soluciones aspiradas es muy baja, del orden de 0.1%. Adems por el mtodo de aspiracin utilizado, se necesitan varios mililitros de la solucin para efectuar la medicin.En cambio, Los hornos atomizadores tienen eficiencia de conversin cercana al 100 %, por lo cual los lmites de deteccin absolutos mejoran 100 a 1000 veces.En la mayora de las tcnicas de horno de grafito basta con unos cuantos microlitros de muestra para la determinacin, los que se colocan con una micropipeta en un tubo de grafito con forma de cilindro que se ubica horizontalmente en el equipo de modo que por el hueco del mismo pase la radiacin electromagntica emitida por la lmpara de ctodo hueco y que provocara las correspondientes transiciones energticas.

DetectoresLos detectores son los fototubos o fotomultiplicadores, que miden la cada de energa en la radiacin emitida por la fuente, debido a la interaccin sucedida con la nube atmica.En el detector se mide la Absorbancia trabajndose con la conocida ecuacin de Lambert y Beer para los clculos cuantitativos como ya se ha explicado.

Qumica DocumentolgicaDentro de la qumica documentolgica podemos agrupar los exmenes y tcnicas dentro de dos grandes subgrupos, todo lo referente a papeles y a tintas.Dentro de lo que son papeles tenemos mtodos tanto fsicos como qumicos. Los mtodos fsicos hacen referencia al gramaje, a la observacin microscpica y con aumento adecuado y el espesor del mismoEn relacin a las tintas, nos abocaremos a las reacciones a la gota, ya que la cromatografa en capa delgada ya se explic y detall precedentemente.

PapelTinta

Mtodos Fsicos: Gramaje Observacin microscpica y con aumento adecuado Espesor Reacciones a la gota Cromatografa en capa delgada

Mtodos Qumicos: Investigacin de lignina y almidn Observacin de fibras Determinacin de cargas

PapelesSe puede definir como: un producto artificial que se presenta en lminas flexibles, de tenacidad variable segn su uso, constituido por fibras celulsicas o lignocelulsicas, o mezcla de ambas, que se mantienen entrecruzadas o aglutinadas entre s, gracias a diversos encolados, y cuya superficie puede dejarse absorbente, hacerse apta para impresiones o prepararse para otros usos gracias a las diversas cargas que se le incorporan.Para iniciar el anlisis del mismo, se comienza con los mtodos fsicos:GramajeSe determina como gramos sobre metros cuadrados, se establece mediante la pesada en balanza de precisin de trozos de 10 cm2 y en base a ello se clasifican en papeles varios (de 7,5 a 180 ), cartulinas (de 180 a 400 ) o cartones (ms de 400)EspesorSe mide con un calibre a travs de 10 mediciones en lugares diferentes del soporte y posteriormente realizando un promedio. Cabe destacar que de utilizarse ms de un soporte y luego hacer un promedio en base a la cantidad utilizada se cometera un error de medicin debido a que los papeles no son superficies lisas y pulidas, por lo que quedan colchones de aire entre medio de los mismos.Observacin microscpica y con aumentos adecuadosPara esto se deben utilizar diferentes fuentes de luz, como ser: luz diurna o blanca, luz artificial, luz ultravioleta (esta nos permitir observar la presencia de fluorescencias, elementos de seguridad y alteraciones en los fondos de seguridad).Tambin se deben utilizar diversos ngulos de incidencia de las mismas, como perpendicular al papel, rasante y por transparencia.

Una vez concluidos los mtodos fsicos, se procede con los qumicos:LigninaSe investiga la presencia de lignina, la cual es tpica de los papeles fabricados con pasta mecnica. El reconocimiento se hace por medio del mtodo del ensayo a la gota sobre la muestra utilizando dos reactivos: el sulfato de anilina, que de resultar positivo tomara una coloracin amarilla y el floroglucinol que de ser positivo se coloreara en una tonalidad Rosa violcea.AlmidnLuego se investiga la presencia de almidn, que se realiza de manera similar a la anterior implementando un capilar para colocar una gota de lugol en las muestras. De arrojar un resultado positivo, tomara una coloracin azul o violeta.FibrasContinuamos con la observacin de fibras. Aqu se procede a realizar un examen microscpico de las fibras, para lo cual se toma un trozo de papel al cual se le debe eliminar las cargas y los encolantes humedecindolo y desmenuzndolo. Luego se colocan las fibras en un tubo con agua destilada y se pone esta suspensin en cuatro portaobjetos llevndolos a sequedad. Se aade una gota de colorante, se lo cubre y se observa en el microscopio el color de las fibras.

ColoranteColor de las fibrasDebido a

Graff CAmarronadaFibras qumicas segn el grado de blanqueo y coccin.

SutermeisterPardo/VioletaFibras de pulpas al sulfito, blanqueadas y las fibras bien desincrustadas no blanqueadas al sulfito.

Lofton-MerritViolceoFibras refinadas blanqueadas materias lignocelulsicas

HerzbergAzul/VioletaPasta qumica blanqueadas de madera y otras materias lignocelulsicas.

CargasPor ltimo, determinamos la presencia o ausencia de cargas como ser: Carbonato (); Calcio (); Magnesio (); Bario () y Sulfato ().Para esto se desecan 1 o 2 gramos de papel en estufa a 105 durante 1 hora en un crisol. Colocamos la muestra en el crisol y la carbonizamos sobre mechero, luego se prosigue la calcinacin en mufla hasta peso constante. Al finalizar, se calcula el porcentaje de cenizas. (TENER CUIDADO DE ENFRIAR EL CRISOL ANTES DE PESARLO).A continuacin se ejemplifica el modo de proceder a modo de diagrama:

TintasSe definen como: lquidos coloreados o colorantes, que al depositarse sobre el papel dejan por evaporacin del solvente y/o reaccin qumica de sus componentes, residuos de color, intensidad y durabilidad tales que las hacen aptas para la ejecucin de escrituras.Importante: Todas las reacciones que se realicen sobre un documento se efectuarn con microcapilares y previa consulta con el Juez.

Reacciones a la gota:En una primera instancia se efecta el anlisis de la accin de cuatro solventes diferentes y se registrar si la tinta difunde o no.Solventes a utilizar: Agua Cloroformo Metanol Nakamura (Butanol 50-Etanol 10-Agua 15)Todos estos se colocaran sobre la tinta a analizar con la ayuda de un capilar y se seleccionaran sectores que no afecten la integridad del documento, o partes de relevancia para pericias scopomtricas.

En la segunda parte se realiza el anlisis de diversos reactivos para determinar si difunden o decoloran. Estos se dividen en: cidos: Clorhdrico () y Oxlico) Bsicos: Hidrxido de Sodio () Reductores: Cloruro Estagnoso () Oxidantes: Hipoclorito de Sodio diluido y concentrado ()En este caso tambin se tendrn los mismos cuidados que para la instancia anterior.

Bibliografa

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