Un actinómetro es un instrumento que permite medir el poder calorífico de la radiación . Los actinómetros se utilizan en meteorología para medir la radiación solar como piranómetros , pirheliómetros y radiómetros netos .
Un actinómetro es un sistema químico o dispositivo físico que determina la cantidad de fotones en un haz de forma integral o por unidad de tiempo. Este nombre se aplica comúnmente a dispositivos utilizados en los rangos de longitud de onda ultravioleta y visible. Por ejemplo, las soluciones de oxalato de hierro (III) se pueden utilizar como actinómetro químico, mientras que los bolómetros , las termopilas y los fotodiodos son dispositivos físicos que brindan una lectura que se puede correlacionar con la cantidad de fotones detectados.
El físico suizo Horace-Bénédict de Saussure inventó una versión temprana a finales del siglo XVIII. Su diseño utilizaba un termómetro ennegrecido encerrado en una esfera de vidrio para medir la radiación solar, al que se refería como "heliotermómetro". Este instrumento se considera una de las primeras herramientas para medir sistemáticamente la intensidad solar.
John Herschel desarrolló aún más los actinómetros en el siglo XIX, incluido un diseño que implicaba reacciones fotoquímicas para medir la intensidad de la luz solar, lo que fue un avance significativo. El actinómetro de Herschel implicaba observar la velocidad de una reacción química bajo la luz solar, lo que permitió una cuantificación más precisa de la energía solar. La versión de Herschel fue influyente y ayudó a estandarizar las mediciones de energía solar. Herschel introdujo el término actinómetro , el primero de muchos usos del prefijo actina para instrumentos, efectos y procesos científicos. [1]
El actinógrafo es un dispositivo relacionado con la estimación del poder actínico de la iluminación para fotografía.
La actinometría química consiste en medir el flujo radiante a partir del rendimiento de una reacción química. Este proceso requiere una sustancia química con un rendimiento cuántico conocido y productos de reacción que se puedan analizar fácilmente.
El ferrioxalato de potasio se utiliza comúnmente, ya que es fácil de usar y sensible en un amplio rango de longitudes de onda relevantes (254 nm a 500 nm). Otros actinómetros incluyen leucocianidinas verdes de malaquita , oxalato de vanadio (V)-hierro (III) y ácido monocloroacético , sin embargo, todos estos actinómetros experimentan reacciones oscuras, es decir, reaccionan en ausencia de luz. Esto no es deseable ya que tendrá que ser corregido. Los actinómetros orgánicos como la butirofenona o el piperileno se analizan por cromatografía de gases. Otros actinómetros son más específicos en términos del rango de longitudes de onda en las que se han determinado los rendimientos cuánticos. La sal de Reinecke K[Cr(NH 3 ) 2 (NCS) 4 ] reacciona en la región cercana al UV aunque es térmicamente inestable. [2] [3] [4] El oxalato de uranilo se ha utilizado históricamente pero es muy tóxico y complicado de analizar.
Investigaciones recientes sobre la fotólisis de nitratos [5] [6] han utilizado 2-nitrobenzaldehído y ácido benzoico como depuradores de radicales para los radicales hidroxilo producidos en la fotólisis de peróxido de hidrógeno y nitrato de sodio . Sin embargo, originalmente utilizaron actinometría de ferrioxalato para calibrar los rendimientos cuánticos para la fotólisis de peróxido de hidrógeno. Los depuradores de radicales demostraron ser un método viable para medir la producción de radicales hidroxilo.
El meso-difenilheliantreno se puede utilizar para la actinometría química en el rango visible (400–700 nm). [7] Este compuesto químico mide en el rango de 475–610 nm, pero se pueden realizar mediciones en rangos espectrales más amplios con este compuesto químico si se conoce el espectro de emisión de la fuente de luz.