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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;
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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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