Espectrofotometria de absorção em chama I e II

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Universidade Federal Fluminense
Instituto de Química- Departamento de Química 
Analítica
Análise Instrumental I Experimental
Aluno: Daniel Alves Cabral
Professor: Marco Antônio Martins de Oliveira
Turma: AB
Prática:
Espectrofotometria de absorção em 
chama I e II
1. INTRODUÇÃO
A espectrofotometria de absorção atômica é 
um método que utiliza da atomização e absorção de 
radiação eletromagnética pelos átomos. Esses 
átomos em solução são convertidos em átomos 
gasosos livres em seu estado fundamental[1]. 
Após isso, esses átomos absorvem energia 
de uma fonte externa e são submetidos ao salto 
quântico, ou seja, vão a um estado mais energético 
que o inicial por meio da excitação dos elétrons para 
camadas eletrônicas mais externas. Assim, pode-se 
determinar a concentração de um analito uma vez 
que a energia absorvida é diretamente proporcional a 
concentração desse íon na amostra[1], [2].
O equipamento pode ser descrito por partes 
como diferentes funções, sendo elas[1]:
Tubo capilar: tudo que por pressão insere a amostra 
no equipamento. 
Fonte de emissão: dependem de cada amostra, por 
exemplo lâmpada de cobre(Cu² ) e cálcio(Ca² ).⁺ ⁺
Atomizador: onde reside a chama usada.
Monocromador: isola o comprimento de onda 
desejado.
Detector: analisa potência transmitida pós-absorção.
Processador e leitor de sinais: traduz os valores 
obtidos para o analista.
Essa técnica tem influência da chama usada, 
onde chamas apresentam características diferentes 
dependendo do seu gás combustível e oxidante. Um 
exemplo é a combinação de gás combustível 
acetileno com gás oxidante ar temos temperaturas 
menores que se o gás oxidante fosse óxido nitroso, 
interferindo, por exemplo em certos casos, na 
atomização do processo e, portanto, eu sua 
efetividade[1]. Nesse caso, usou-se a combinação 
acetileno e ar.
Outro ponto importante é a identificação de 
possíveis interferência na realização desse processo. 
Interferências físicas e químicas podem ocorrer 
modificando os resultados, eficácia e rendimento do 
processo. Dessa forma, as interferências físicas 
podem estar relacionadas com discrepâncias entre o 
padrão usado para a calibração do método e a 
amostra, variáveis como viscosidade, densidade e 
tensão superficial. De maneira semelhante, as 
interferências químicas estão relacionadas a 
formação de compostos químicos secundários 
refratários levando a mudanças na energia necessária 
em relação da amostra ao padrão utilizado.
2. OBJETIVO
A realização dessa prática tem por objetivo 
plotar uma curva de calibração para o Cu² para⁺ 
encontrar a equação de correlação linear. Além 
disso, também tem por objetivo encontrar a 
concentração de Cu² em amostras de aguardente⁺ 
fornecidas em aula. Outro objetivo é entender o 
papel dos interferentes físicos e químicos na 
absorção atômica dos elementos Cu² e Ca² e⁺ ⁺ 
propor possíveis correções para minimizar esses 
efeitos.
3. MATERIAL E MÉTODOS
Vide apostila. Os dados foram tratados pelo 
aplicativo LibreOffice 7.5 Writer e Calc.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Inicialmente separou-se 5 balões 
volumétricos de 10,00 mL onde adicionou-se 0,1; 
0,2; 0,3; 0,4 mL de uma solução padrão de Cu² 100⁺ 
ppm em cada um deles e em outro nada dessa 
solução para obtenção do padrão analítico. Após 
isso, adicionou-se em todos eles 5,00 mL de etanol 
PA e foram avolumados com água destilada. Dessa 
forma, os balões apresentaram as seguintes 
características:
Tabela 1- Concentração de cobre e suas 
absorbâncias
Balão
Concentração 
(mg/L)
Absorbância
1 1 0,0307
2 2 0,0477
3 3 0,0676
4 4 0,1048
A partir desses valores, plotou a curva de 
calibração obtendo a equação de correlação linear e 
o coeficiente de determinação.
A partir do coeficiente de determinação 
podemos inferir que os pontos obtidos na curva não 
estão homogêneos, obtendo um R² não tão 
satisfatório. Esse acontecimento pode ter sido por 
erros de manipulação na hora de pipetar as amostras, 
obtendo soluções com concentrações diferentes das 
desejadas para a prática. Isso tem potencial de 
interferir no final do processo de análise de Cu² na⁺ 
aguardente pois a equação de regressão linear deriva 
desses pontos na curva, sendo crucial que estes 
estejam em conformidade com o desejado. No 
entanto, para o continuar da prática e entender o 
processo de análise, usaremos essa equação obtida 
para analisar as amostras de aguardente.
Na equação explicitada na Figura 1, o valor 
de X corresponde a concentração do Cu² a partir de⁺ 
uma absorbância. Dessa forma, com as absorbâncias 
das aguardentes obtidas, chegou-se aos seguintes 
resultados para a concentração de Cu² das amostras⁺ 
analisadas.
Tabela 2- Absorbâncias obtidas na análise de 
aguardente e concentrações de Cu²⁺
Produto Absorbância
Concentração de 
Cu² (mg/L)⁺
Caninha 0,0200 0,07355
Barril 0,0006 -
Praianinha -0,0129 -
Os valores acima corresponde a 
concentração do cátion presente na aguardente 
Caninha. Os demais valores como para a Praianinha, 
não pode ser calculado por apresentar absorbância 
negativa, caracterizando que essa amostra absorve 
menos radiação que o padrão utilizado. Já para a 
Barril, o valor para a concentração se revela 
negativo, sendo impossível nesse caso. Esse 
resultado pode ter acontecido devido ao erro no 
preparo das amostras interferindo na equação de 
regressão linear. Maneiras de se ter resultados mais 
confiáveis seriam refazer o processo de confecção 
das soluções e ,assim, obtendo novos pontos no 
gráfico ou excluindo pontos já existentes no gráfico, 
visando aumentar o coeficiente de determinação. 
No entanto, tais atitudes não foram realizadas, 
seguindo com a equação presente na figura 1. Dessa 
forma, esse é o valor achada para a concentração de 
cobre na aguardente.
Esse valor de cobre é estabelecido pela 
Portaria nº339, de 28 de Junho de 2021 publicada 
pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e 
Abastecimento/Secretaria de Defesa Agropecuária 
que regulamenta os valores de cobre presente nas 
aguardentes. Elas são fabricadas em alambiques 
feitos de cobre, sendo liberadas este cátion no 
produto final. Esse cobre liberado apresenta o valor 
máximo de 5mg/, segundo a portaria[3]. Portanto, a 
amostra que foi possível ser analisada esta dentro do 
parâmetro especificado, podendo ser comercializada 
em conformidade com o exigido para esse cátion.
Após esse processo, para entender a 
importância das interferências no processo de 
espectrofotometria de absorção, foram realizados 
alguns experimentos. Em três balões de 25,00 mL, 
adicionou-se 500 uL de solução padrão de Cu² e em⁺ 
seguidas eles foram avolumados com água, ácido 
sulfúrico(50%) e etanol. Após isso, analisou-se as 
amostras obtendo os valores de absorbância.
Tabela 3- Amostras com diferentes 
interferentes químicos para o Cu²⁺
Solução Amostra Absorbância
A Cu² + H⁺ 2O 0,0851
B Cu² + H⁺ 2SO4 0,0076
C Cu² + EtOH⁺ 0,0378
Uma possível explicação para esses valores 
discrepante é a densidade desses compostos, 
podendo ser visualizada abaixo.
Tabela 4- Densidade dos compostos em 
solução.
Solução Amostra
Densidade 
(g/cm3)
A H2O 0.9950
B Cu² + H⁺ 2SO4 1.8302
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
f(x) = 0,0242 x + 0,0022
R² = 0,9631
Figura 1- Gráfico de concentração de 
Cu² vs Absorbância⁺
Concentração (mg/L)
A
b
so
rb
â
n
ci
a
C Cu² + EtOH⁺ 0.7893
Valores retirados do Pubchem[4],[5],[6].
A maior densidade do ácido sulfúrico, 
quando comparada aos outros, pode alterar o tempo 
que ocorre a vaporização na chama levando a uma 
diminuição da absorbância. De forma semelhante, o 
mesmo ocorre com oetanol, devido a sua menor 
densidade quado comparada aos outros, leva a uma 
maior vaporização, também interferência na 
absorbância do processo. Isso pode ser burlado com 
a obtenção do padrão de análise usando o mesmo 
composto que se usou para avolumar o balão em 
todas as amostras ou pela técnica de adição do 
analito[7].
De modo semelhante, em dois balões de 
25,00 mL, adicionou-se 500 uL de solução padrão de 
Ca² e em seguidas eles foram avolumados com⁺ 
ácido nítrico e ácido fosfórico, em concentrações 
iguais de 0,1 mol/L. Após isso, analisou-se as 
amostras obtendo os valores de absorbância.
Tabela 5- Amostras com diferentes 
interferentes químicos para o Ca²⁺
Solução Amostra Absorbância
D Ca² + H⁺ NO3 0,1064
E Ca² + ⁺ H3PO4 0,0035
Essa discrepância na absorção pode ser 
explicada pela formação do pirofosfato de cálcio, 
que é um sólido refratário, necessitando de muita 
energia para ser quebrado. Isso diminui a absorção 
do cálcio pela formação de compostos secundários. 
Isso pode ser diminuído pelo uso de agentes 
sequestrantes que formam compostos estáveis com 
os interferentes, impedindo que o analito seja usado 
na formação de compostos secundários, ficando 
livre, e sendo possível ser atomizado corretamente.
5. CONCLUSÃO
Por meio dos experimentos, foi possível 
encontrar a equação de correlação linear para o Cu²⁺ 
e assim analisar as amostras de aguardente. Um 
ponto importante a ser levado em conta é a acurácia 
dessa equação dado que o coeficiente de 
determinação não se apresentou tão satisfatório. No 
entanto, usando essa equação foi possível visualizar 
que elas estavam dentro da conformidade com a 
legislação, sendo aceitas para comercialização. 
Também foram analisadas as formas de 
interferências e como burlá-las sendo necessária 
essas habilidades para o andamento correto da 
experimentação.
Assim, todos os objetivos propostos nessa 
prática de espectrofotometria atômica foram 
alcançados. 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1].HARRIS, Daniel;LUCY, Charles. Quantitative
Chemical Analysis 9th. New York.W. H. Freeman
and Company. (2016)
[2]. Kuchler, I.; Rodrigues, S.; Moreira, S.; Lepri, F. 
G. Apostila de Análise Instrumental. Universidade 
Federal Fluminense. 2023
[3].PORTARIA Nº 339, DE 28 DE JUNHO DE 2021. 
Disponível em: https://in.gov.br/web/dou/-/portaria-
n-339-de-28-de-junho-de-2021-328538616. Acesso 
em 3 de novembro de 2023.
[4]. Water. Disponível em: 
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Water. 
Acesso em 4 de novembro de 2023 ás 9:00 h.
[5]. Sulfuric Acid. Disponível em: 
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sulfuri
c-Acid. Acesso em 4 de novembro de 2023 ás 9:02 
h.
[6]. Ethanol. Disponível em: 
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Ethano
l. Acesso em 4 de novembro de 2023 ás 9:05 h. 
[7]. Schiavo, Daniela. Espectrometria de absorção 
atômica: Fundamentos, figuras de mérito, 
otimização do instrumento e aspectos práticos. 
Disponível em: 
https://silo.tips/download/espectrometria-de-
absorao-atomica-fundamentos-figuras-de-merito-
otimizaao-do-ins. Acesso em 4 de novembro de 
2023 ás 9:42 h.
https://in.gov.br/web/dou/-/portaria-n-339-de-28-de-junho-de-2021-328538616
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https://silo.tips/download/espectrometria-de-absorao-atomica-fundamentos-figuras-de-merito-otimizaao-do-ins
https://silo.tips/download/espectrometria-de-absorao-atomica-fundamentos-figuras-de-merito-otimizaao-do-ins
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https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Ethanol
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