Apostila Analise Instrumental - Eng Alimentos - ESPECTROFOTOMETRIA UV.vis

IFMT – campus Cuiabá Bela Vista

Curso de Engenharia de Alimentos

Apostila de Análise Instrumental Aplicada a alimentos Profª Elaine A. O. Coringa

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4.4 Espectrofotometria de Absorção Ultravioleta/Visível

Técnica: espectrofotometria UV/VIS

Equipamento: espectrofotômetro

Determinação: absorção de luz (absorbância)

4.4.1 Introdução:

Os métodos óticos de análise são um conjunto de métodos de análise química

que empregam a luz, e se baseiam na interação da luz com a amostra, para quantificar as

substâncias. Esses métodos são baseados na medida da quantidade de energia emitida

ou absorvida pelas moléculas e pelas espécies atômicas de interesse.

Como são métodos onde se emprega a luz como estímulo à amostra, é necessário

recordarmos: O QUE É LUZ?

Luz ou radiação eletromagnética é uma forma de energia que é transmitida

através do espaço a velocidades enormes (velocidade da luz = 300.00 km/s, no vácuo).

Essa radiação pode ser descrita como onda com propriedades como

comprimento de onda (), freqüência (f):

Mas, qual a importância disso?

É por que cada substância química presente na amostra interage com um tipo de luz;

essa interação se dá na forma de ABSORÇÃO ou EMISSÃO da luz em comprimentos

de onda definidos (próprios da substância que está sendo analisada, de acordo com suas

propriedades químicas e distribuição eletrônica).

REM = radiação eletromagnética = energia radiante = LUZ =

partícula-onda




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Parâmetros que caracterizam a luz:

Comprimento de onda (): Distância entre 2 máximos sucessivos (duas cristas ou dois

vales da onda), e é medida em metros, centímetros, milímetros, nanômetros (nm = 10-

9m), ângstrons (Å = 10

-10 m).

A tabela abaixo mostra a unidade de comprimento de onda para várias regiões

espectrais:

Energia (E): Quando analisamos as emissões e absorções de luz por um átomo de

determinado elemento químico, a radiação eletromagnética é tratada como pacotes

discretos de energia ou partículas chamadas fótons ou quanta.

A energia do fóton é definida pela expressão:

E = h x c

sendo h a constante de Planck, 6,63x10-34

J.s , c a velocidade da luz no vácuo

(3x108m/s) e o comprimento de onda, em metros.

Como podemos classificar os tipos de radiação (luz) existentes?

Os métodos óticos são classificados de acordo com a região do espectro

eletromagnético envolvida na medida da absorção ou emissão da luz, podendo ser os

raios X, a luz ultravioleta (UV), a luz visível (composta pelas cores do arco íris), a luz

infravermelha (IV), as mais importantes.

O espectro eletromagnético é o arranjo ordenado dos tipos de radiação

eletromagnética conforme seus comprimentos de onda, na forma de tabelas ou

quadros, como ilustrado nas figuras abaixo:

ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO:

Veja abaixo os tipos de radiação eletromagnética (luz) existentes no planeta, e

suas respectivas características:




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Raios gama – é uma forma de radiação altamente energética, emitida a partir do

núcleo de elementos radioativos.

Raios X - radiação de alta energia que tem a capacidade de penetrar nos

organismos, atravessando os tecidos de menor densidade e sendo absorvidos

pelas partes densas do corpo, com dentes e ossos. ----

Ultravioleta (UV) – é um tipo de radiação proveniente do Sol, retida em parte

pela camada de ozônio.

Radiação visível (VIS) – é a faixa de radiação que nos permite enxergar o

mundo que nos cerca. A decomposição da radiação visível nos mostra que ela é

constituída por sete cores: violeta, anil, azul, verde, amarelo, alaranjado e

vermelho.

Raios infravermelhos (IV) – esse tipo de radiação é emitida por objetos quentes.

As chamadas lâmpadas infravermelho são utilizadas para ativar a circulação

sanguínea e para diminuir processos inflamatórios.

Raios hertezianos – essa forma de radiação apresenta baixa energia e sua

recepção e transmissão são feitas por antenas. Estão incluídas as ondas de rádio

AM e FM, e as ondas de TV. Não costumam ser estudadas em análises

químicas.

Radiação de microondas – tem aplicações tecnológicas e analíticas, como o

forno de microondas.

4.4.2 Análise quantitativa por medidas de absorção/emissão de luz:

Vamos entender agora como podemos quantificar uma substancia em uma

amostra material somente pela quantidade de luz absorvida ou emitida.

Cada faixa de comprimento de onda da luz que uma substância absorve,

por exemplo, fornece um tipo de informação diferente, que pode ser usada por

diferentes técnicas instrumentais óticas. Veja:

- A absorção/emissão de luz de comprimentos de onda das microondas e do

infravermelho dá informações sobre a estrutura molecular da substância

química de interesse (quem está ligado com quem e com que tipo de ligação

química).

- A absorção/emissão de luz de comprimentos de onda da luz visível pode dar

valiosas informações quantitativas, pois quanto mais colorida for uma

substância, mais concentrada ela está naquela substância.

- Do ultravioleta em diante, podemos obter informações sobre a composição

elementar, a nível de grupos funcionais de uma molécula orgânica (se é ácido

carboxílico, álcool, cetona, amina, etc.);

Num raciocínio intuitivo, a concentração de uma substância colorida,

dissolvida num solvente incolor (como a água),é proporcional à intensidade de cor

da solução. Desse modo, a intensidade de cor é uma medida da concentração da

solução.




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Como medir quantitativamente a intensidade da cor de uma solução? Como

é a relação exata disso com a concentração?

Analisemos por que certas substâncias são coloridas e também por que as

substâncias podem ter cores diferentes.

As substâncias são coloridas porque emitem luz visível. Desse modo, a luz

que é emitida por uma substância só vai ter os comprimentos de onda que ela não

absorveu (ou seja se o objeto parece amarelo é porque ele refletiu a luz visível no

comprimento de onda da cor amarela, e absorveu todas as outras cores).

A retina do nosso olho verá, então, mais fortemente as cores que deixam de ser

absorvidas. O preto existirá quando a substância (ou mistura de) absorve todas as cores

da luz visível.

A proporcionalidade entre concentração da substância e absorção de luz também é

válido na emissão de luz: quanto mais concentrada for uma amostra em

determinado composto químico, mais luz este composto químico emitirá quando

excitado.

É o que acontece no teste de chama: se colocarmos uma solução de um

composto metálico (o sódio, por exemplo) para aquecer em uma chama de bico de

Bunsen, ele emitirá uma luz amarela, no mesmo comprimento de onda que ele

absorveria se estivesse em contato com uma lâmpada de radiação visível.

624 Ba

707 Sr

616 Ca

671 Li

589 Na

Comprimento de onda (em nm) Elemento

455 – 380 violeta

492 – 455 azul

577 – 492 verde

597 – 577 amarela

622 – 597 alaranja

da

780 – 622 vermelha

Intervalo de comprimentos de onda

(nm)

Cor




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Portanto, quanto mais

concentrado ele estiver naquela

substância, mais luz (radiação

eletromagnética) ele irá emitir

ou absorver.

Essa é a base da

transformação da interação da luz

(por absorção ou emissão) em

concentração de uma substancia

na amostra material.

A luz pode interagir com a matéria (amostra) por vários processos, iremos

citar os mais importantes:

Absorção espectrofotometria de absorção UV/Vis e Absorção Atômica

Emissão espectrofotometria de emissão de chama (Fotometria de chama)

Refração Refratometria

Polarização Polarimetria

Iremos detalhar nos capítulos seguintes cada técnica instrumental acima citada,

para compreender como conseguimos medir a concentração de um composto químico

somente pela interação do mesmo com a luz.

A palavra espectrofotometria designa um método de análise baseado em

medidas de absorção de radiação eletromagnética.

A técnica que aqui se descreve está restrita a uma pequena região de

comprimento de onda da radiação eletromagnética, que corresponde à luz visível e o

ultra-violeta, cuja faixa está entre aproximadamente 200 e 760 nm.

Desta forma, podemos então dividir a espectrofotometria de acordo com sua

faixa de comprimento de onda de absorção em:

- Espectrofotometria UV: absorve radiações com comprimento de onda entre 180 a

340nm;

- Espectrofotometria Visível: absorve radiações com comprimento de onda entre 340

a 760nm;

A análise na região do UV é aplicada para compostos orgânicos onde a

absorção de energia é uma função direta do grupo funcional que a identifica. Exemplo:

álcool, cetona, amina, ácido carboxílico.

A análise na região do visível é aplicada para compostos inorgânicos que

possam desenvolver cor após tratamento químico adequado, mesmo em soluções muito

diluídas. Exemplo: ferro, fósforo.

O espectrofotômetro é um instrumento que permite determinar a concentração

de uma substância de acordo com o seu grau de absorção de luz, através da comparação




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da radiação absorvida ou transmitida por uma solução amostra de concentração

desconhecida, e uma quantidade conhecida da mesma substância (solução padrão).

4.4.3 Teoria da espectrofotometria – Lei de Beer-Lambert:

A base da técnica é que a concentração de uma substância colorida, dissolvida num

solvente incolor (como a água),é proporcional à intensidade de cor da solução.

Desse modo, a intensidade de cor é uma medida da concentração da solução.

Como medir quantitativamente a intensidade da cor de uma solução? Como é a relação

exata disso com a concentração?

Para podermos quantificar a luz que é absorvida por uma substância química, é

necessário relacionar essa quantidade empírica em uma quantidade numericamente

palpável.

Na tentativa de explicar essa relação quantitativa entre luz – concentração, um

pesquisador chamado Lambert estudou a transmissão de luz por sólidos homogêneos, e

Beer estendeu o trabalho de Lambert ao estudo de soluções.

As conclusões destes dois pesquisadores deram origem à lei da

Espectrofotometria, com a chamada Lei de Beer-Lambert.

Através dessa lei, intensidades da luz incidente (que chega na amostra) e

emergente (que sai da amostra = transmitida) podem ser relacionadas com as

concentrações da substância presente na solução. Para que esta lei tenha efeito, é

necessário que a radiação incidente (a luz) seja monocromática, quer dizer, de um

comprimento de onda definido.

Para medir a concentração mede-se a luz absorvida e não a refletida. Mas, o que

se mede diretamente não é a quantidade de luz absorvida. Só se poderá fazer isto se

houvesse um detector de luz junto a cada molécula da substância química, para ver se

ela absorveu ou não o fóton de luz. O que se faz normalmente é medir a luz que

consegue passar pela amostra, e não a luz que é absorvida.

Para entendermos com mais detalhes

esse fenômeno, observe a seguinte figura:

Luz incidente = = Luz transmitida

b

Considere uma solução colorida dentro

de uma cubeta (porta-amostra), que

recebe certa quantidade de luz

incidente:




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Quando se incide um feixe de luz com intensidade I0 (100%) em uma amostra

liquida, após passar pela amostra ele terá uma intensidade menor (I1 < 100%), pois uma

parte da luz foi absorvida pela substância química.

A quantidade de luz que passou pela amostra chama-se TRANSMITÂNCIA,

cujo valor é percentual, e é detectada no aparelho espectrofotômetro. A quantidade de

luz que é absorvida pela substância na amostra chama-se ABSORBÂNCIA, cujo valor é

logarítmico.

Como a TRANSMITANCIA de uma substancia é mais fácil de ser quantificada

pelo aparelho, para determinar a ABSORBÂNCIA da amostra é preciso fazer uma

conversão matemática, empregando a seguinte equação:

A = -log (T/100)

Desta forma, podemos fazer as seguintes aproximações:

Se uma amostra transmite 50% da radiação incidente nela, quanto ela absorve?

A transmitância é igual a 50% T = 50

Quanto será a absorbância? A = ?

A = - log T/100 = - log 50/100 = - log 0,5 = - (-0,30) = +0,30

Verifique agora se os valores de absorbância da escala acima são condizentes

com os valores de transmitância. Faça esse exercício!

Podemos relacionar a quantidade de luz absorvida (Absorbância) de uma

substância com a sua concentração na amostra. Essa relação é expressa

matematicamente pela equação:

A = a . b. C

A = absorbância (varia de 0 a 2)

• TRANSMITÂNCIA = qtde. de luz que passou pela amostra (%T)

• ABSORBÂNCIA = qtde. de luz absorvida pela amostra (A)




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a ou = absortividade específica constante que indica o grau de absorção da

substância naquele comprimento de onda (valor tabelado ou determinado através de

uma solução padrão);

b = espessura do caminho ótico, em cm. É a espessura da cubeta que contém a amostra

(valor dado pelo fabricante do espectrofotômetro)

C = concentração da substância na amostra, em mol/L ou g/L.

Por esta equação, vemos claramente que a concentração de uma substância é

diretamente proporcional à ABSORÇÃO DE LUZ pela mesma substância, em uma

cubeta de espessura definida e em determinado comprimento de onda de absorção.

Veja como podemos utilizar essa equação para determinar a concentração de

uma substancia colorida:

Uma substância de absortividade igual a 970 L.mol-1

cm-1

apresentou uma

absorbância de 0,15 num comprimento de onda igual a 590 nm, em uma cubeta

de 1cm de caminho ótico. Calcule a concentração dessa substância na solução

amostra.

Dados:

Absorbância A = 0,15

Absortividade molar = 970 M-1

cm-1

Caminho ótico b = 1 cm

Concentração C = ?

Aplicando a equação da lei de Beer, temos: A = . b . C 0,15 = 970 x 1 x C

Isolando C (concentração), fica:

C = 0,15 / 970 x 1 = 1,55.10-4

mol/L = 0,000155 mol/L

4.4.4 Validação da Lei de Beer-Lamber – a curva de calibração:

Para verificar se a Lei de Beer-Lambert está sendo cumprida para determinada

substância, devemos fazer um gráfico utilizando uma série de soluções padrão de

concentrações conhecidas da substância, e determinar suas absorbâncias no

comprimento de onda de máxima absorção.

Então, de posse dos dados de absorbância e concentração das soluções padrão,

plotamos um gráfico de Ap (absorbância padrão) x Cp (concentração padrão), chamado

CURVA DE CALIBRAÇÃO.

Veja um exemplo de curva de calibração da substância KMnO4 (permanganato

de potássio), onde foram utilizadas 9 soluções padrão (observe os pontos no

gráfico) com suas respectivas absorbâncias medidas a um comprimento de onda

de 545 nm em uma cubeta de 1 cm de caminho ótico:




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Uma relação linear (reta) no gráfico indica que a substância em solução obedece

a Lei de Beer nas condições da análise, e pode servir de curva de calibração para a

determinação da concentração de soluções de mesma natureza. Isso significa dizer que

ao aumentar-se a concentração da substância, sua absorbância aumenta

proporcionalmente (por ex., se duplicarmos a concentração, a absorbância duplica).

4.4.5 Determinação experimental da concentração da substância na

amostra:

Vamos supor agora que você queira determinar a concentração da vitamina C

em suco de laranja industrializado. Você pode fazer isso de duas formas:

1ª PELO FATOR DE CALIBRAÇÃO – método simplificado (1 solução

padrão): através de uma solução padrão de concentração conhecida da substância que

se quer determinar na amostra (nesse caso, vitamina C): prepara-se em laboratório uma

solução de vitamina C com uma concentração exatamente conhecida, por exemplo,

0,0004 mol/L (ou 4.10-4

mol/L), e determina-se a sua absorbância no comprimento de

onda de máxima absorção. Desta forma, temos dois dados importantes:

Ap = absorbância da solução padrão

Cp = concentração da solução padrão (0,0004 mol/L)

Com esses dados, calcula-se o fator de calibração da vitamina C (Fc):

Fc = Cp / Ap

Supondo que a absorbância da solução padrão fosse 0,89, o fator de calibração seria

igual a: Fc = 0,0004 / 0,89 = 4,5

Para calcular a concentração de vitamina C na amostra (Ca), multiplica-se o valor da

sua absorbância (Aa) por esse fator de calibração:

Ca = Aa x Fc

Se a absorbância da amostra for igual a 0,67, a sua concentração será igual a:

Ca = 0,67 x 4,5 = 0,0020 mol/L




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Viu como é fácil? Agora tente você:

Para determinar o ácido fosfórico em uma amostra de refrigerante, preparou-se uma

solução padrão de ácido fosfórico de concentração igual a 1,45 x 10-3

mol/L, e sua

absorbância foi lida no espectrofotômetro a 378 nm, cujo valor foi igual a 0,35. A

amostra de refrigerante foi colocada no mesmo espectrofotômetro, e mostrou uma

absorbância igual a 0,12. Calcule a concentração do acido fosfórico na amostra de

refrigerante. (R = 4,97 x 10-4

mol/L)

2ª PELA CURVA DE CALIBRAÇÃO: a curva de calibração é um gráfico

construído com pelo menos 5 soluções padrões de concentrações conhecidas (Cp) e

crescentes da substancia de interesse. Determina-se a absorbância (Ap) de todas essas

soluções padrões e plota-se Cp (eixo x) x Ap (eixo y), desta forma:

Construído o gráfico, podemos determinar a concentração da substância de interesse na

amostra pela regressão linear dos dados, obtendo-se a EQUAÇAO DA RETA do tipo

y = ax + b, onde:

y = Aa (absorbância lida da amostra)

x = Ca (concentração da substancia na amostra)

a e b = coeficientes de ajuste dados pelo método dos mínimos quadrados (constantes

numéricas )

Substitui-se o valor de y (leitura de A da amostra) na equação e calcula-se o valor de x

(Ca). É um método muito mais preciso e exato.




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Agora, faça os exercícios:

Determine a concentração de uma substância na amostra (Aa = 0,90) através

do uso de uma solução padrão, cujos dados foram: Apadrão = 0,73 e Cpadrão

= 0,00046 mol/L

Determine a concentração de uma substância na amostra (Aa = 0,158) através

da curva de calibração, cujos dados estão na tabela abaixo:

Padrão nº Concentração Absorbância

01 1,0 0,056

02 2,0 0,129

03 3,0 0,209

04 4,0 0,313

4.4.6 Instrumentação – o espectrofotômetro:

Vamos estudar agora como determinamos a concentração de uma substância

utilizando o ESPECTROFOTÔMETRO.

Um espectrofotômetro é um equipamento utilizado para se determinar

quantidades muito pequenas de substâncias em uma amostra, da ordem de 0,01 mol/L

ou menor. Para isso, utiliza a Lei de Beer para determinar a concentração (Absorbância

é proporcional à concentração da substancia na solução).

É um aparelho que apresenta boa sensibilidade, baixo custo relativo, fácil

operação, e possui aplicações analíticas variadas, em análise química quantitativa de

várias amostras materiais (solo, água, alimentos, líquidos biológicos).

O esquema dos componentes do espectrofotômetro pode ser descrito da seguinte

maneira:




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Figura 1.7 Esquema óptico dos principais componentes do espectrofotômetro. As letras

representam: (a) fonte de luz, (b) colimador, (c) prisma ou rede de difração, (d) fenda

seletora de X, (e) compartimento de amostras com cubeta contendo solução, (f) célula

fotelétrica, (g) amplificador.

Link de um video mostrando todos os componentes do espectrofotômetro e seu

funcionamento: http://www.youtube.com/watch?v=R4ZT3g2-Ryg

1. Fonte de luz: é a lâmpada do aparelho, responsável por enviar a luz de

comprimento de onda desejado à amostra. Pode ser uma lâmpada de tungstênio

(luz visível) ou de hidrogênio / deutério (luz ultravioleta), dependendo do

aparelho. Deve ter uma intensidade constante durante a analise, e tem uma vida

útil pré-definida pelo fabricante.

2. Selecionador de comprimento de onda: chama-se monocromador, isola o

comprimento de onda de máxima absorção da substância que se deseja

determinar, o qual é informado pelo operador. Este componente pode ser de dois

tipos: um prisma (que divide a luz em vários comprimentos de onda individuais

– mais preciso) ou um filtro (que divide a luz em intervalos ou faixas de

comprimentos de onda – menos preciso). É uma peça importante e que define o

preço do espectrofotômetro.

Dispersão da luz por (a) prisma;

http://www.youtube.com/watch?v=R4ZT3g2-Ryg




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3. Porta-amostra: chama-se cubeta, o recipiente transparente à luz em que será

colocada a solução a ser analisada ou as

soluções padrão, para ser feita a leitura.

Tem-se cubetas de vidro e plástico

(utilizada para medidas na região do

visível) e de quartzo (utilizada para

medidas na região do ultravioleta). Deve-se

tomar muito cuidado no seu manuseio, pois

qualquer impressão digital, riscos, sujeiras,

pode barrar a passagem de luz através da

cubeta, prejudicando a leitura da

absorbância ou transmitância. Geralmente

tem forma retangular e largura ótica de 1cm (espessura da cubeta), determinada

pelo fabricante.

4. Detector de radiação: é o “coração” do espectrofotômetro, responsável por

converter a luz transmitida através da amostra em um sinal analítico numérico,

tal como os valores de absorbância, transmitância ou concentração. O sinal

resultante do detector é proporcional à concentração da substância na amostra. É




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um componente responsável pela sensibilidade do aparelho, e por isso também

define o seu preço.

4.4.7 Operação do instrumento:

1º Passo: Ligue o aparelho

2º Passo: Mude o comprimento de onda do aparelho para o indicado na análise.

3º Passo: Coloque a cubeta com o “branco” na abertura do espetrofotometro.

4º Passo: Clique no botão de zerar o aparelho (Abs = 0 e %T = 100)

5º Passo: Leitura das soluções padrões construção da curva de calibração (opcional)

6º Passo: Coloque a cubeta com a amostra para ler a sua absorbância

4.4.8 Calibração:

O espectrofotômetro precisa ser calibrado com uma solução de referência (solução

padrão) antes de ser utilizado. A calibração deve ser feita para verificar se a substancia

que se deseja analisar obedece ou não a Lei de Beer.

Solução padrão: solução preparada pelo analista contendo a substância que se

deseja determinar na amostra, em uma concentração exatamente conhecida.




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Devemos fazer dois tipos de calibração:

-Calibração com o “branco”

-Calibração com a solução padrão ou Curva de Calibração.

1º) Calibração com o “branco”: deve ser usada toda vez em que se liga o

espectrofotômetro. A solução “branco” deve ser o mesmo solvente em que se empregou

para diluir a solução amostra e os padrões, geralmente é a água destilada. Se na solução

amostra se empregou algum reagente para desenvolver cor ou purificar a solução, esse

reagente também deve ser adicionado ao “branco” e às soluções padrão, na mesma

quantidade em que foi adicionado à amostra.

A finalidade da calibração com o “branco” é de eliminar toda absorção de luz que

não seja devida somente à substancia que se quer determinar. Isso inclui a absorção de

luz pelo solvente e pelos reagentes empregados na preparação da solução amostra.

Para “zerar” esses interferentes, calibra-se o espectrofotômetro da seguinte maneira:

-Encher a cubeta com a solução “branco” (água destilada, por ex.)

-Calibrar Absorbância = 0 e/ou Transmitância = 100%, de acordo com as instruções

do fabricante do aparelho.

2º) Calibração com solução padrão:

Método direto utiliza somente uma solução padrão de leitura (A) próxima à

leitura da amostra. Trata-se de um método rápido de análise mas apresenta

pouca precisão e exatidão. Por este método determina-se a concentração de uma

amostra levando-se em consideração um ponto de concentração conhecida.

Construção da Curva de Calibração método mais preciso e exato para

determinar a concentração da amostra, pois utiliza no mínimo 5 soluções

padrões. A construção da curva de calibração é necessária em casos em que se

deseja uma maior exatidão e precisão dos resultados analíticos, para comparação

com laudos ou padrões previstos em legislação específica, como é o caso de

alimentos.

4.4.9 Tipos de espectrofotômetros UV/Visível:

Os componentes ópticos descritos na Figura 25-1 têm sido combinados de várias

formas para produzir dois tipos de instrumentos e permitir a obtenção de medidas de

absorção. Os espectrofotômetros permitem a medida da razão entre as potências de

dois feixes, uma exigência para se medir a absorbância. Os espectrofotômetros

oferecem a vantagem considerável de que o comprimento de onda pode ser alterado

continuamente tornando possível registrar-se um espectro de absorção.

Várias dezenas de modelos de espectrofotômetros estão disponíveis

comercialmente. A maioria dos espectrofotômetros cobre a região do UV/visível e,

ocasionalmente, a região do infravermelho próximo, enquanto os fotômetros são quase




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exclusivamente utilizados na região do visível. Os espectrofotômetros podem ser

encontrados nas variedades de feixe único ou duplo.

Instrumentos de Feixe Único:

Esse instrumento surgiu inicialmente no mercado em meados dos anos 1950 e a versão

modificada, que está representada na figura, ainda é produzida e bastante vendida. O

número de instrumentos desse tipo que está correntemente em uso ao redor do mundo é

maior que o de qualquer outro modelo de espectrofotômetro.

Esse equipamento funciona assim: A radiação de uma fonte de filamento de

tungstênio passa através de uma fenda de entrada para o monocromador. Uma rede

refletora difrata a radiação e uma faixa selecionada de comprimentos de onda passa

através da fenda de saída para a câmara da amostra. Um detector de estado sólido

converte a intensidade de luz em um sinal elétrico que é amplificado e apresentado em

um mostrador digital.

Para obter uma leitura da porcentagem de transmitância, o dispositivo de leitura é

inicialmente zerado com o compartimento da amostra vazio de forma que o obturador

bloqueie o feixe e nenhuma radiação atinja o detector. Esse processo é denominado

calibração de 0% T ou ajuste de 0% T. Uma célula contendo o branco (geralmente o

solvente) é então inserida no compartimento de medida e o mostrador levado a ler 100%

de T ajustando-se a posição da abertura de controle de luminosidade e, portanto, a

quantidade de luz que atinge o detector. Esse ajuste é chamado calibração de 100% T ou

ajuste de 100% T. Finalmente, a amostra é colocada no compartimento da célula e a

porcentagem de transmitância ou absorbância é lida diretamente no mostrador de LED.




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Os instrumentos de feixe único do tipo descrito são adequados para as medidas

quantitativas de absorção em um único comprimento de onda. Neste caso, a

simplicidade do instrumento, o baixo custo e a facilidade de manutenção oferecem

vantagens importantes.

Instrumentos de Feixe Duplo

Dois feixes são formados por um espelho em forma de V denominado divisor de

feixe. Um dos feixes passa através da solução de referência para um fotodetector e o

segundo passa, simultaneamente, pela amostra para um segundo fotodetector casado.

Os instrumentos de feixe duplo oferecem a vantagem de compensar qualquer

flutuação na potência radiante da fonte, exceto aquelas de duração mais curta. Eles

também compensam amplas variações na intensidade da fonte em função do

comprimento de onda. Além disso, o desenho de duplo feixe é muito adequado para o

registro contínuo de espectros de absorção.

4.4.10 Aplicações em análise de alimentos:

análise de componentes do alimento que absorvem na região UV ou Vis

(corantes, nutrientes inorgânicos, vitaminas);

análise de moléculas orgânicas por fluorescência (detecção de contaminantes

como bactérias e alguns resíduos de pesticidas).

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