SPECTRUM TWO



Spectrum Two


Una vez comprendido el principio de funcionamiento de la espectroscopía infrarroja, es fundamental familiarizarse con el uso práctico del equipo. En este caso, se trabaja con un espectrofotómetro PerkinElmer Spectrum Two, uno de los modelos más comunes y accesibles en laboratorios de análisis químico y de materiales. A continuación, se describen sus principales componentes, así como el procedimiento general de uso, desde el encendido hasta el apagado, pasando por la preparación de muestras y la adquisición de espectros.

El encendido del equipo comienza verificando que el espectrofotómetro esté conectado a una fuente de energía regulada. Una vez conectado, se presiona el botón de encendido y el sistema realiza un autodiagnóstico. Es necesario esperar entre 10 y 15 minutos para que la fuente de radiación, normalmente un glóbulo de carburo de silicio (SiC), alcance una temperatura estable. Mientras tanto, se puede iniciar el software de control, ya sea Spectrum o Spectrum Touch, y asegurarse de que el accesorio de reflectancia total atenuada (ATR) esté bien instalado. Antes de realizar cualquier análisis, es indispensable ejecutar una medición de fondo (background), lo que garantiza la precisión de los espectros adquiridos posteriormente.

En cuanto a la calibración, el equipo no requiere una calibración manual diaria. No obstante, se recomienda verificar semanalmente la resolución espectral utilizando una muestra estándar de poliestireno, especialmente cuando se busca asegurar la estabilidad del sistema a lo largo del tiempo.

Principales Características

  1. Rendimiento y especificaciones técnicas

    • Rango espectral: 8 300–350 cm⁻¹ (KBr) con resolución hasta 0,5 cm⁻¹.

    • Detectores:

      • Estándar: LiTaO₃ (SNR ~9 300:1 para escaneos de 5 seg)

      • Opcional: DTGS con regulación térmica (SNR ~14 500:1)

  2. Diseño robusto y óptica confiable

    • Dynascan™ interferómetro fijo: elimina la necesidad de realineación dinámica y mejora la estabilidad.

    • OpticsGuard™: escudo contra humedad con desecante de larga duración para operarlo en ambientes exigentes.

    • Ventanas: estándar de KBr; opcional ZnSe para humedad elevada (rango 6000–550 cm⁻¹).

  3. Corrección ambiental y calibración

    • Atmospheric Vapor Compensation (AVC): algoritmo digital que corrige en tiempo real absorciones de CO₂ / H₂O, evitando la necesidad de purga.

    • APV – Automatic Performance Verification: rueda de filtros con patrones de referencia rastreable, permite realizar pruebas ASTM / USP automáticamente.

    • AVI – Absolute Virtual Instrument: estandarización mediante espectro de gas (metano) para asegurar reproducibilidad entre instrumentos

  4. Digitalización avanzada

    • Sigma‑Delta Conversion: convierte el interferograma con alto rango dinámico, reduciendo artefactos y mejorando la linealidad de los resultados.

  5. Software Spectrum 10 / 10 ES

    • Spectrum 10 ES: compatible con 21 CFR Part 11, incluye gestión de usuarios, auditoría, firmas electrónicas.

    • Funciones estándar: control del instrumento, manipulación de datos, cálculo espectral, comparaciones, calibración multivariante (PLS/PCR), reportes avanzados.

  6. Diseño compacto, portátil y versátil

    • Dimensiones y peso: alrededor de 45 × 30 × 21 cm, ~13 kg.

    • Portabilidad: se puede alimentar con batería o con adaptador de encendedor de auto; ideal para análisis en campo.

    • Conectividad: opciones inalámbricas (Wi‑Fi) para control remoto vía PC o touchscreen.

  7. Flexibilidad por aplicación

    • Disponibilidad en paquetes específicos: Accesorios “plug‑and‑go”: módulos ATR universales, reflectancia, transmisión, cuvetas, etc., que facilitan su uso.farmacéutico, ambiental (ASTM D7066), nutracéutico, lubricantes, biodiésel, educación, etc.

    • Accesorios “plug‑and‑go”: módulos ATR universales, reflectancia, transmisión, cuvetas, etc., que facilitan su uso.

  8. Facilidad de uso y bajo mantenimiento

    • Encendido/apagado rápido sin dañar óptica gracias a su gestión de energía.

    • Software Spectrum Touch: flujo guiado por pantalla táctil, simplifica métodos en campo y entornos no técnicos.


Componentes principales del Spectrum Two (FT-IR)

  • Fuente de radiación infrarroja: Generalmente es una lámpara de glowbar (carburo de silicio) que emite radiación en el rango medio del infrarrojo (4000–400 cm⁻¹), su función es generar la energía necesaria que atraviesa la muestra y permite observar las absorciones.

  • Interferómetro (tipo Michelson): Es el corazón del FTIR esta compuesto por un divisor de haz (beam splitter), espejo fijo, espejo móvil, produce un interferograma (señal de interferencia), que luego se transforma en el espectro IR mediante una Transformada de Fourier. En Spectrum Two es un interferómetro de tipo Dynascan™, más estable y robusto (no requiere realineación frecuente).



  • Sistema óptico de guía de luz: Este contiene espejos y lentes que dirigen el haz desde la fuente hacia la muestra, recogen la luz transmitida o reflejada y la llevan al detector, también incluye el sistema OpticsGuard™q que protege la óptica contra la humedad y contaminación ambiental.



  • Compartimiento de muestra: Es el lugar donde se coloca la muestra para analizar, es un sistema “plug-and-play”, es decir, reconoce automáticamente el accesorio conectado. También admite diferentes accesorios intercambiables, por ejemplo:

    • ATR (attenuated total reflectance): el más común y fácil de usar.

    • Celdas de transmisión.

    • Cápsulas para gases, líquidos o sólidos.

  • Detector (LiTaO₃ o DTGS): Convierte la señal infrarroja en una señal eléctrica. Las Opciones comunes son: el DTGS que es un detector de triglicina sulfato, robusto y sin enfriamiento y el LiTaO₃ que es más sensible, excelente para mediciones rápidas, ambos tienen alta relación señal/ruido, y en Spectrum Two están integrados en el sistema.

  • Sistema de calibración y verificación: Contiene APV (Automatic Performance Verification) que es un sistema de filtros rotatorios para verificar alineación y precisión automáticamente y AVI (Absolute Virtual Instrument) que estandariza el instrumento usando un patrón gaseoso de metano para obtener resultados comparables entre equipos.

  • Unidad de procesamiento y software: El instrumento se controla a través de Spectrum 10 / Spectrum 10 es (software completo) y Spectrum Touch (modo simplificado para uso en campo) que permiten el análisis cualitativo y cuantitativo, comparación con librerías de espectros y la creación de métodos y reportes automatizados.

  • Conectividad y portabilidad: Puede conectarse a PC, pantalla táctil o funcionar de forma independiente, tiene opciones de alimentación por batería o fuente externa (ideal para campo) y cuenta con conectividad USB, Wi-Fi y Bluetooth (según modelo).