En los laboratorios , una cubeta ( francés : cuvette , literalmente '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 medición espectroscópica , donde se pasa un haz de luz a través de la muestra dentro de la cubeta para medir la absorbancia , transmitancia , intensidad de fluorescencia , polarización de fluorescencia o vida útil de fluorescencia de la muestra. Esta medición se realiza con un espectrofotómetro .
La espectroscopia ultravioleta-visible tradicional o la espectroscopia de fluorescencia utilizan 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 la cubeta 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 camino de la luz a través de la muestra, lo que afecta el cálculo del valor de absorbancia. Muchas cubetas tienen un paso 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 uno frente al otro para que la luz del espectrofotómetro pueda pasar, aunque algunas pruebas utilizan reflexión, por lo que solo necesitan un 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 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 con la carcasa de la máquina. El disolvente y la temperatura también pueden afectar las mediciones. [4] Las cubetas que se utilizarán en experimentos de dicroísmo circular [5] nunca deben estresarse mecánicamente, ya que la tensión 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 usar una gasa o un paño sin pelusa para limpiar la superficie exterior de una cubeta antes de usarla. Una toalla de papel o similar puede rayar la cubeta. Se puede aplicar un detergente suave o etanol y luego enjuagar 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 la solución y dispersa los rayos de luz. El método del dedo cubierto con los dedos 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 una temperatura alta, se debe tener cuidado de evitar temperaturas demasiado altas para la cubeta.
Históricamente, se requerían cubetas de cuarzo reutilizables para mediciones en el rango ultravioleta , porque el vidrio y la mayoría de los plásticos absorben la luz ultravioleta, creando interferencias. Hoy en día existen cubetas de plástico desechables fabricadas con plásticos especializados 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 luz visible .
Las "cubetas en tándem" tienen un medio de barrera de vidrio que se extiende dos tercios de su altura en el medio, de modo que se pueden tomar mediciones con dos soluciones separadas y nuevamente cuando se mezclan.
Las cubetas están hechas de cuarzo y plástico (desechables) según los requisitos de transmisión UV. [9]
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 de su uso, evitando la contaminación por su reutilización. Son baratos de fabricar y comprar. Se pueden utilizar cubetas desechables en algunos laboratorios donde el haz de luz no es lo suficientemente alto como para afectar la tolerancia de absorción y la consistencia del valor. [10]
La mayoría de las veces se utilizan materiales de polimetilmetacrilato (PMMA) y poliestireno (PS) para fabricar las cubetas de plástico.
El vidrio corona tiene un rango de longitud de onda óptimo de 340 a 2500 nm. Las cubetas de vidrio suelen usarse en el rango de longitud de onda de la luz visible, mientras que el cuarzo fundido tiende a usarse para aplicaciones ultravioleta.
Las celdas de cuarzo proporcionan más durabilidad que el plástico o el vidrio. El cuarzo destaca por transmitir luz ultravioleta y puede utilizarse para longitudes de onda que oscilan entre 190 y 2500 nm. [11]
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. [12]
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 , oscilando entre 250 y 5.000 nm. El zafiro puede soportar las condiciones naturales extremas de algunas soluciones de muestra y variaciones de temperatura. [11]
En 1934, James Franklin Hyde creó una celda combinada de sílice , libre de otros elementos extraños, como 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 resina termoendurecible. [13] 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 que tuvieran puntos focales sobre los tubos de ensayo comunes. [ se necesita aclaración ]
