En los laboratorios , una cubeta ( del francés cuvette , lit. 'pequeño recipiente') es un pequeño recipiente en forma de tubo con lados rectos y una sección transversal circular o cuadrada. Está sellado en un extremo y está hecho de un material transparente, como plástico , vidrio o cuarzo fundido . Las cubetas están diseñadas para contener muestras para la medición espectroscópica , donde se pasa un haz de luz a través de la muestra dentro de la cubeta para medir la absorbancia , la transmitancia , la intensidad de fluorescencia , la polarización de la fluorescencia o la vida útil de la fluorescencia de la muestra. Esta medición se realiza con un espectrofotómetro .
La espectroscopia ultravioleta-visible o espectroscopia de fluorescencia tradicional utiliza muestras líquidas. A menudo, la muestra es una solución con la sustancia de interés disuelta en su interior. La muestra se coloca en una cubeta y esta se coloca en un espectrofotómetro para realizar la prueba. La cubeta puede estar hecha de cualquier material que sea transparente en el rango de longitudes de onda utilizadas en la prueba.
Las cubetas más pequeñas pueden contener 70 microlitros, mientras que las más grandes pueden contener 2,5 mililitros o más. El ancho determina la longitud del recorrido de la luz a través de la muestra, lo que afecta al cálculo del valor de absorbancia. Muchas cubetas tienen un recorrido de luz de 10 mm (0,39 pulgadas), lo que simplifica el cálculo del coeficiente de absorción . La mayoría de las cubetas tienen dos lados transparentes opuestos entre sí para que la luz del espectrofotómetro pueda pasar a través de ellos, aunque algunas pruebas utilizan la reflexión , por lo que solo necesitan un solo lado transparente. Para las mediciones de fluorescencia, se necesitan dos lados transparentes más, en ángulo recto con los utilizados para la luz del espectrofotómetro, para la luz de excitación. [1] Algunas cubetas tienen una tapa de vidrio o plástico para usar con soluciones peligrosas o para proteger las muestras del aire. [2]
Los rayones en los lados de la cubeta por donde pasa la luz dispersan la luz y causan errores. [3] Una rejilla de goma o plástico protege la cubeta de golpes accidentales y rayones causados por la carcasa de la máquina. El solvente y la temperatura también pueden afectar las mediciones. [4] Las cubetas que se utilizan en experimentos de dicroísmo circular [5] nunca deben ser sometidas a esfuerzos mecánicos, ya que el estrés inducirá birrefringencia [6] en el cuarzo y afectará las mediciones. Los análisis se realizan utilizando un espectrofotómetro de barrido convencional y la cubeta de laboratorio habitual (frasco especial) que encaja en la cavidad de muestra del instrumento. [7]
Las huellas dactilares y las gotas de agua interrumpen los rayos de luz durante la medición, por lo que se puede utilizar una gasa o un paño que suelte poca pelusa para limpiar la superficie exterior de una cubeta antes de su uso. Una toalla de papel o algo similar puede rayar la cubeta. Se puede aplicar un detergente suave o etanol , seguido de un enjuague con agua del grifo. Se evitan los ácidos y los álcalis debido a sus efectos corrosivos sobre el vidrio, y la acetona no es adecuada cuando se trabaja con cubetas de plástico. Si la solución se transfiere a una cubeta utilizando una pipeta Pasteur que contiene aire, se pueden formar burbujas dentro de la cubeta, lo que reduce la pureza de una solución y dispersa los rayos de luz. El método del dedo cubierto se utiliza para eliminar las burbujas. La solución contenida en la cubeta debe ser lo suficientemente alta como para estar en el camino de la fuente de luz. [8] En caso de que la muestra necesite incubación a alta temperatura, se debe tener cuidado para evitar temperaturas demasiado calientes para la cubeta.
Históricamente, se necesitaban cubetas de cuarzo reutilizables para las mediciones en el rango ultravioleta , porque el vidrio y la mayoría de los plásticos absorben la luz ultravioleta y crean interferencias. Hoy en día, existen cubetas de plástico desechables hechas de plásticos especiales que son transparentes a la luz ultravioleta. Las cubetas de vidrio, plástico y cuarzo son adecuadas para mediciones realizadas en longitudes de onda más largas, como en el rango de la luz visible .
Las "cubetas tándem" tienen un medio de barrera de vidrio que se extiende hasta dos tercios de su longitud en el medio, de modo que se pueden tomar mediciones con dos soluciones separadas y nuevamente cuando están mezcladas.
Las cubetas están hechas de cuarzo y plástico (desechables) según los requisitos de transmisión UV. [7]
Las cubetas de plástico se utilizan a menudo en ensayos espectroscópicos rápidos , donde la alta velocidad es más importante que la alta precisión. Las cubetas de plástico con un rango de longitud de onda utilizable de 380 a 780 nm (el espectro visible) se pueden desechar después del uso, lo que evita la contaminación por reutilización. Son económicas de fabricar y comprar. Las cubetas desechables se pueden utilizar en algunos laboratorios donde la luz del haz no es lo suficientemente alta como para afectar la tolerancia de absorción y la consistencia del valor. [9]
Los materiales más utilizados para fabricar las cubetas de plástico son polimetilmetacrilato (PMMA) y poliestireno (PS).
El vidrio Crown tiene un rango de longitud de onda óptimo de 340 a 2500 nm. Las cubetas de vidrio se utilizan normalmente en el rango de longitud de onda de la luz visible, mientras que el cuarzo fundido suele utilizarse para aplicaciones ultravioleta.
Las células de cuarzo ofrecen mayor durabilidad que las de plástico o vidrio. El cuarzo es excelente para transmitir luz ultravioleta y se puede utilizar para longitudes de onda que van desde 190 a 2500 nm. [10]
Las células de cuarzo fundido se utilizan para longitudes de onda inferiores a 380 nm, es decir, luz ultravioleta .
El cuarzo IR tiene un rango de longitud de onda utilizable de 220 a 3500 nm. Es más resistente al ataque químico de la solución de muestra que otros tipos diseñados para mediciones de fluorescencia. [11]
Las cubetas de zafiro son las más caras, aunque proporcionan el material más duradero, resistente a los arañazos y transmisible. La transmisión se extiende desde la luz ultravioleta hasta el infrarrojo medio , en un rango de 250 a 5000 nm. El zafiro puede soportar las condiciones naturales extremas de algunas soluciones de muestra y las variaciones de temperatura. [10]
En 1934, James Franklin Hyde creó una celda de sílice combinada , libre de otros elementos extraños, como una técnica de licuefacción de otros productos de vidrio. En la década de 1950, Starna Ltd. mejoró el método para fundir completamente un segmento de vidrio utilizando calor sin deformar su forma. Esta innovación ha alterado la producción de cubetas inertes sin ninguna resina termoendurecible. [12] Antes de que se creara la cubeta rectangular, se utilizaban tubos de ensayo comunes. A medida que la innovación motivó cambios en la técnica, se construyeron cubetas para tener puntos focales sobre los tubos de ensayo comunes. [ aclaración necesaria ]
