Fotometria de Chama - Absorção Atômica

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Fotometria de Chama
Introdução
A fotometria de chama é a mais simples das técnicas analíticas baseadas em espectroscopia atômica. Nesse caso, a amostra contendo cátions metálicos é inserida em uma chama e analisada pela quantidade de radiação emitida pelas espécies atômicas ou iônicas excitadas.
Os elementos, ao receberem energia de uma chama, geram espécies excitadas que, ao retornarem para o estado fundamental, liberam parte da energia recebida na forma de radiação, em comprimentos de onda característicos para cada elemento químico.
Apesar da simplicidade da técnica, diversos conceitos importantes estão envolvidos no desenvolvimento de experimentos usando a fotometria de chama, desde os princípios de espectroscopia até a estatística no tratamento de dados, passando por preparo de amostra e eliminação de interferências.
Este trabalho é parte de um projeto que objetiva o ensino de princípios de métodos óticos de análise para ensino superior e escolas técnicas, utilizando a fotometria de chama para análise de amostras do cotidiano dos alunos. Considerando o baixo custo do instrumento usado em relação à sua ampla aplicabilidade, a técnica oferece muitas opções didáticas. O uso de amostras presentes no cotidiano é reconhecidamente importante para atrair a atenção do estudante, melhorando o aproveitamento do conteúdo abordado. Aspectos como a interdisciplinaridade e o cotidiano são incentivados pelas novas propostas de ensino no País, tais como a Lei das Diretrizes e Bases da Educação, além dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), que foram propostos para o ensino fundamental e médio, com o intuito de melhorar a participação dos alunos nas aulas e despertar o seu interesse para o conteúdo abordado, mas podem ser úteis também no ensino superior. Essas propostas são plenamente contempladas nos experimentos propostos.
A introdução de um contexto histórico também contribui positivamente na proposta de atrair a atenção dos alunos. Uma breve discussão sobre o desenvolvimento dos métodos de espectroscopia atômica é apresentada a seguir. Segundo propostas recentes, o contexto histórico deve ser apresentado aos alunos, de maneira a contribuir no processo de ensino, apresentando-lhes o desenvolvimento científico, seus erros e discussões. Isso possibilita aos estudantes a vivência do processo de criação científica e o desenvolvimento da percepção de que o mesmo, tal como as demais obras humanas, é marcado por uma evolução gradual decorrente do trabalho de equipes multi-disciplinares e que as abordagens são freqüentemente revistas ou aprofundadas, em função da disponibilidade de novos dados experimentais ou mesmo da substituição de paradigmas.
Nos experimentos aqui propostos, as amostras analisadas foram soro fisiológico, águas minerais, bebidas isotônicas e medicamentos anti-depressivos à base de lítio. A natureza dessas amostras sugere seu aproveitamento também em cursos de farmácia. Algumas das práticas foram aplicadas em aulas e os resultados, avaliados em provas e questionários.
Considerações sobre o desenvolvimento da espectroscopia atômica
A apresentação da evolução histórica sobre o conteúdo abordado é recomendada pelas razões já citadas. No caso da espectroscopia atômica, devido à sua grande relevância para o avanço das ciências naturais, há vários textos relacionados com o tema, destacando-se os de Jarrell6, que apresenta um histórico da análise por emissão atômica entre 1660-1950, o livro de Lajunen sobre análise espectroquímica por emissão e absorção atômicas e o artigo de Filgueiras sobre as relações da espectroscopia e a química, entre inúmeros outros. Os parágrafos abaixo são um resumo do que citam estes autores.
Tais textos destacaram a teoria corpuscular da luz de Isaac Newton (1666), que foi o primeiro a observar a decomposição da luz branca ao incidir em um prisma, resultando no aparecimento de diferentes cores, o que o levou a supor que a luz seria composta de partículas minúsculas, que se deslocariam em altas velocidades.
Já Christian Huygens, físico holandês, apresentou em 1678 a teoria ondulatória da luz que, atualmente, é mais aceita. A construção das grades de difração, iniciada em 1786, pelo astrônomo americano David Rittenhouse possibilitou avanços tecnológicos que permitiram a construção de um espectroscópio por 833 Experimentos Simples Usando Fotometria de Chama Vol. 27, No. 5 Joseph Fraunhofer, entre 1814 e 1824. O espectroscópio é um instrumento ótico que possibilita a separação de radiações com distintos comprimentos de onda. Um dos desenvolvimentos interessantes ao longo do século XIX é a observação de linhas escuras no espectro contínuo da luz solar.
Essas linhas escuras, foram observadas por William Hyde Wollaston em 1802, porém só posteriormente foram explicadas como causadas por processos de auto-absorção gerados por nuvem de átomos frios, presentes na periferia solar. Ressalta-se que o termo frio aqui utilizado se justifica comparativamente às temperaturas observadas no núcleo do sol.
Em 1859, Bunsen desenvolveu um queimador no qual se observava a intensidade de emissão dos elementos de forma mais evidente.
Kirchhoff reconheceu que as linhas negras do espectro contínuo, descritas por Wollaston e posteriormente também observadas por Fraunhofer, coincidiam com as linhas de emissão de sais introduzidos em uma chama.
Trabalhando juntos Robert Bunsen, químico, e Gustav Kirchhoff, físico, estudaram o espectro de emissão de uma amostra cujas linhas espectrais não correspondiam a nenhum elemento conhecido. Eles o denominaram césio, do grego caesius = azul-celeste, pois o espectro de emissão apresentava linhas azuis. No ano seguinte, um novo elemento foi descoberto, o rubídio, do grego rubidus, pois o seu espectro de emissão continha linhas vermelhas, da cor de um rubi. Esses pesquisadores deram um passo decisivo para a espectroscopia de emissão em chama, ao reconhecer que linhas espectrais emitidas por metais ocorrem em comprimentos de onda definidos, independente dos ânions que estão em solução.
Em 1860, Bunsen e Kirchhoff demonstraram para um grupo de geólogos como identificar elementos como ferro, cobre, chumbo, sódio e potássio em minérios, através da coloração da chama em um queimador especialmente designado e, atualmente, denominado bico de Bunsen. A amostra sólida era dissolvida em água e a solução resultante, introduzida em uma chama. Pode-se estimar as concentrações dos elementos pela comparação da intensidade das cores de soluções de concentrações conhecidas com a intensidade das soluções de amostra sólida de minérios. Posteriormente, construíram um espectroscópio:
O espectroscópio de Bunsen-Kirchhoff, representado na Figura 1, é um aparelho usado para efetuar medidas do comprimento de onda de uma radiação luminosa. Seu funcionamento baseia-se na dispersão da luz. É constituído de uma plataforma sobre a qual se colocam um colimador, uma luneta e um projetor. O colimador é formado por uma fenda discreta, de abertura regulável, colocada no plano focal de uma lente convergente, que faz a luz incidir sobre um prisma colocado em um suporte. O raio que emerge do prisma incide na luneta focada no infinito, de modo a formar uma imagem nítida.
O projetor consiste de uma lente convergente em cujo foco posiciona-se um dispositivo contendo uma escala graduada calibrada, de modo que cada marca corresponda a uma raia monocromática.
A escala, devidamente iluminada, projeta uma imagem na mesma direção da luz refratada do prisma permitindo, simultaneamente, a leitura e colimação.
Em 1868 realizaram-se estudos sobre o espectro solar durante os eclipses. Pierre Janssen acoplou uma luneta a um espectroscópio e identificou o hidrogênio como elemento principal. Joseph Norman Lockyer, na mesma época e com o mesmo sistema, analisou o espectro de linhas do sol e identificou um novo elemento, ao qual denominou hélio, em homenagem ao deus grego do sol. Apenas em 1895, o elemento hélio foi identificado na Terra pelo escocês William Ramsay.
A partir daí surgiram duas vertentes voltadas paraa análise qualitativa e quantitativa, enquanto a espectroscopia atômica seria também usada no desenvolvimento da teoria atômica. Lajunen2 apresentou uma linha cronológica para o desenvolvimento das técnicas baseadas na espectroscopia atômica em química analítica, durante o século XX.
Os desenvolvimentos feitos a partir dessas observações levaram a erros e acertos, podendo ser usados para demonstrar que o desenvolvimento científico se dá por etapas, que nem sempre as conclusões são verdades absolutas e que as teorias científicas são revistas e freqüentemente aprimoradas.
As referências citadas e diversos livros e textos de química geral abordam o tema com profundidade e grande riqueza de detalhes.
Processos que ocorrem durante a medida por fotometria de chama
A espectroscopia atômica baseia-se em métodos de análise de elementos de uma amostra, geralmente líquida, que é introduzida em uma chama, na qual ocorrem fenômenos físicos e químicos, como evaporação, vaporização e atomização. Para que todos esses processos possam ocorrer em tempos de residência tipicamente inferiores a 5 min, é necessário que amostras líquidas sejam convertidas em um aerossol líquido-gás com partículas inferiores a 5-10 µm para introdução na chama.
A energia eletrônica é quantizada, isto é, apenas certos valores de energia eletrônica são possíveis. Isso significa que os elétrons só podem ocupar certos níveis de energia discretos e que eles absorvem ou emitem energias em quantidades discretas, quando se movem de um orbital para outro. Quando o elétron é promovido do estado fundamental para um estado excitado, ocorre o fenômeno de absorção e quando este retorna para o estado fundamental observa-se o processo de emissão.
Uma vez que um átomo de um determinado elemento origina um espectro característico de raias, conclui-se que existem diferentes níveis energéticos, e que estes são característicos para cada elemento.
Além das transições entre os estados excitados e o fundamental, existem também transições entre os diferentes estados excitados.
Assim, um espectro de emissão de um dado elemento pode ser relativamente complexo. Considerando que a razão entre o número de átomos nos estados excitados e o número de átomos no estado fundamental é muito pequena, pode-se considerar que o espectro de absorção de um dado elemento é associado às transições entre o estado fundamental e os estados de energia mais elevados. Desta forma, um espectro de absorção é mais simples que um espectro de emissão.
Átomos na fase gasosa podem ser excitados pela própria chama ou por uma fonte externa. Se forem excitados pela chama, ao retornarem para o estado fundamental, liberam a energia na forma de radiação eletromagnética. Essa é a base da espectrometria de emissão atômica que, antigamente, era conhecida como fotometria de chama e é utilizada largamente em análises clínicas, controle de qualidade de alimentos, além de inúmeras outras aplicações, para averiguar a quantidade de íons de metais alcalinos e alcalino-terrosos, como sódio, potássio, lítio e cálcio.
Esses elementos emitem radiação eletromagnética na região do visível em uma chama ar-gás combustível (GLP), que opera em uma temperatura entre 1700 e 1900 oC. Dessa forma, a energia fornecida é baixa, porém suficiente para excitar Na, K, Li e Ca e, consequentemente, gerar a emissão de linhas atômicas características para cada elemento. A intensidade de cada linha emitida depende da concentração da espécie excitada e da probabilidade de ocorrência da transição eletrônica.
Os valores de energia da primeira ionização para Li, Na, K e Ca são, respectivamente, 520, 497, 419 e 590 kJ mol de átomos -1, enquanto os valores de energia de excitação são, respectivamente10, 173, 203, 154 e 280 kJ mol de átomos -1.
Considerando a magnitude destas energias, o professor pode explorar a existência de possíveis interferências, considerando o grau de adiantamento da turma. Na prática, misturas dos íons poderiam ser analisadas.
As energias da segunda ionização são muito elevadas tornando-se inviáveis na temperatura da chama ar - GLP usada. Por exemplo, para a formação de Li2+ a partir de Li+, tal energia é de 7298 kJ mol de íons -1.
PARTE EXPERIMENTAL
Executaremos de acordo com as orientações do professor
Absorção Atômica 
  
1- Fontes 
	Em princípio, deve-se usar na absorção atômica uma fonte contínua, como no ultravioleta e no infravermelho. A dificuldade é causada pela extrema agudez da linha de absorção, da ordem de 0,01 A de meia largura, que remove apenas uma pequena fração da energia da região espectral passada por um monocromatizador usual. A fim de obter resultados com precisão adequada, é necessário um espectrofotômetro com alta dispersão junto com um registrador de escala expandida, de modo que se possam ler as intensidades integradas com precisão. 
	Mais prático é o uso de uma série de fontes que dão linhas de emissão nítidas para elementos específicos. A mais bem sucedida dessas fontes á a lâmpada de descarga luminosa com cátodo oco. Essa consiste em dois eletrodos um dos quais em forma de copo e feito com o elemento especificado (ou uma liga daquele elemento); o material do ânodo não é crítico. A lâmpada é preenchida com um gás nobre, a baixa pressão. A aplicação de 100 a 200V produzirá, após um breve tempo, uma descarga luminosa com a maior parte da emissão vinda de dentro do cátodo oco. As radiações consistem de linhas discretas do metal mais as do gás de enchimento. O gás é escolhido pelo fabricante para dar as menores interferências espectrais com o referido metal. O espectro de uma lâmpada de cátodo oco é mostrado no gráfico 8.5. Observar que a linha do níquel a 2320 A é cercada por numerosas linhas de níquel não-absorventes. Pode-se isolar a linha desejada com um monocromatizador de banda estreita. O gráfico 8.6 mostra a relação entre o espectro de emissão de uma lâmpada de cátodo oco (a), o mesmo observado através de um monocromatizador (b) e o efeito de uma absorção na chama (c). 
	A partir das relações mostradas no gráfico 8.6 será evidente que a medida com um fotômetro de absorção atômica é um processo essencialmente idêntico à medida com qualquer fotômetro de absorção de feixe duplo. Po e P são determinados sucessivamente, sem qualquer variação, mas condições da chama e a lei de Beer se aplicam da maneira convencional. 
	Os fotômetros de absorção atômicas comerciais são geralmente providos de monocromatizadores capazes de isolar 2 A, mas neles pode-se abrir mais as fendas para maior sensibilidade quando a interferência não é um problema. 
	Usam-se outras fontes de luz, particularmente para metais voláteis como mercúrio e os alcalinos, para os quais as válvulas de descarga fornecem grande brilho. Eles apresentam, contudo, linhas de emissão um pouco mais largas. A principal objeção a qualquer uma dessas fontes é o grande número de lâmpadas que se deve ter a mão. Há algumas lâmpadas de cátodo oco acessíveis, com vários metais contidos numa única estrutura do cátodo que aliviam de certa forma esse problema. Exemplos são: Ca, Mg e Al; Fe, Cu e Mn; Cu, Zn e Pb e Sn; e Cr, Co, Cu, Fe, Mn e Ni. 
  
2- Espectrofotômetros de Absorção Atômica 
	Os componentes fundamentais de um espectrofotômetro de absorção atômica compreendem uma fonte, que fornece as raias de emissão da espécie atômica interessada; um nebulizador-combustor, para induzir a amostra na forma de um aerossol na chama; um monocromador, para isolar o comprimento de onda desejado, e um sistema apropriado para medir a potência do sinal que alcança o detector fotossensível. 
  
  
  
  
  
Espectrofotômetro de Absorção Atômica com chama. 
  
Espectrofotômetro de Absorção Atômica com forno de grafite 
  
  
Fontes de radiação 
  
· LÂMPADAS DE DESCARGA: produzem um espectro de raias por meio da passagem de uma corrente elétrica através de vapor de metal (úteis para produzir espectros dos metais alcalinos e do mercúrio) 
· LÂMPADAS DE CÁTODO OCO:   
são usadas mais amplamente, e consistem num tubo de vidro com grossas paredes contendoNeônio ou Argônio à baixa pressão (1-2 atm), provido de um cátodo feito ou recoberto do elemento interessado, comumente em forma de cilindro fechado em uma das extremidades, e um ânodo em forma de fio de Tungstênio. (A face frontal da lâmpada é feita de quartzo ou vidro, de acordo com os comprimentos de onda a se transmitir). 
  
  
Nebulizadores-combustores 
Dispositivo que serve para dispersar a amostra em forma de partículas atômicas neutras no caminho óptico do aparelho. Estuda-se a troca deste por: 
a) Fornos em que a amostra é levada rapidamente à alta temperatura 
b) Arcos de centelha 
c) Dispositivos de projeção em que a amostra, colocada sobre um cátodo, é bombardeada por íons positivos de um gás. 
d) Nebulizadores-combustores nos quais a amostra é induzida como um aerossol em uma chama produzida pela queima de um gás combustível. 
Monocromadores 
	Dispositivo capaz de isolar a raia analítica e de bloquear as raias ou bandas vizinhas, bem como a radiação de fundo da chama tanto quanto possível. O dispositivo monocromador deve deixar passar a maior quantidade de luz possível, ou seja, suas fendas devem ser ajustáveis para dar abertura a uma faixa espectral com amplitude próxima a 2 ª. 
Detectores e indicadores 
	Em geral, os instrumentos empregam tubos fotomultiplicadores para converter energia radiante em sinal elétrico. O sistema eletrônico deve ser capaz de responder a um sinal modulado da fonte sem interferência da chama na qual é induzida a amostra. A maior parte da radiação da fonte é removida mediante colocação do monocromador entre a chama e o detector, entretanto, o monocromador transmite a raia de emissão correspondente ao comprimento de onda do pico de absorção. 
Interferências na Espectroscopia de Chama 
Interferências na Espectroscopia de Chama 
· Interferências Espectrais 
	Radiações emitidas de outras espécies e seus óxidos dentro da faixa de comprimento de onda isolada pelo aparelho. Sua extensão depende do tipo de instrumento usado, da temperatura da chama e da relação de concentrações do interferente e do elemento. O problema pode ser resolvido utilizando espectrofotômetros a base de filtros. 
· Emissão de fundo 
	Radiações contínuas de fundo emitidas pela própria chama. Se a emissão for proveniente da chama pode-se usar o recurso de aspirar o solvente puro da chama subtraindo a resultante leitura das medidas com a amostra. 
· Auto-absorção 
	A energia radiante emitida no interior da chama pode ser absorvida pela mesma espécie no estado fundamental. Assim. A auto-absorção impede que um fóton emitido alcance o detector (a auto absorção aumenta proporcionalmente à concentração do elemento emissor). 
· Ionização 
	A chama quando muito quente fornece energia suficiente para ionizar os metais alcalinos, e a ionização diminui a concentração de átomos neutros disponíveis. Sendo assim, observa-se a diminuição da intensidade da emissão nas chamas mais quentes. Outro efeito relacionado é a exaltação catiônica, que resulta da repressão do metal interessado pela presença do metal interessado pela presença de um segundo; e pode ser amenizada pela adição de uma alta concentração do elemento potencialmente interferente (tampão de radiação) aos padrões e à amostra, de modo a diminuir o efeito das pequenas concentrações do interferente presentes na amostra. 
  
  
  
  
· Interferências aniônicas 
	Envolve formação, com o cátion em questão, decomposto que se volatilizam apenas lentamente à temperatura da chama, de forma incompleta. Ou seja, as concentrações dos átomos neutros disponíveis para excitação são limitadas pela incompleta volatilização. As vezes é recomendável a substituição do ânion passando a solução através de uma resina trocadora de ânions, ou o uso de agentes precipitantes apropriados, ou ainda a adição de agentes liberatórios, que se combinam com o ânion interferente ou o deslocamento pela complexação do cátion. 
  
  
3- Absorção Atômica sem Chama 
	Algumas vezes é possível produzir vapor de átomos de metal por meios diferentes de uma chama. A aplicação mais antiga da absorção atômica, por exemplo, é a avaliação da concentração de vapor de mercúrio no ar por absorção da linha de ressonância de 2.357 A. Há vários instrumentos no mercado para essa finalidade, que usam um feixe de radiação de uma lâmpada germicida de quartzo. 
	É possível dissociar compostos metálicos por meio de uma descarga elétrica em radiofreqüência.A descarga é produzida em um gás por uma bobina de indução formada por poucas voltas de um fio grosso envolvendo um tubo de sílica que contém o gás. A bobina é alimentada pelo gerador de alta freqüência de um aquecedor por indução. A amostra é aspirada pela corrente do gás de arraste e é atomizada na descarga, onde se pode examina-la pela luz transmitida proveniente de uma lâmpada de cátodo oco. Uma vantagem é que o gás de arraste pode ser um gás não-reativo como o argônio e assim não se formam óxidos nem outros compostos refratários. 
	Houve vários estudos sobre métodos para atomizar substâncias sólidas diretamente, evitando a etapa de solução. Em um processo, amostra é colocada numa barquinha de sílica dentro de um tubo de combustão de sílica e aquecida eletricamente. Passa-se luz monocromática no sentido do comprimento do tubo de combustão e mede-se sua absorção pelo metal vaporizado. Em outro procedimento, a amostra metálica constitui o cátodo duma lâmpada de cátodo oco desmontável. O cátodo é aberto nas duas extremidades em vez de em formato de copo e o feixe de luz proveniente da fonte passa através dele. A amostra é lançada no espaço axial por uma descarga de alta voltagem. Também parece possível vaporizar uma amostra por um feixe laser e medir sua absorção atômica. 
  
4- Aplicações da Absorção Atômica 
	Pode-se conseguir uma idéia da grande aplicação da análise de absorção atômica por chama examinado-se um compêndio de folhas avulsas intitulado "Analytical Methods for Atomic Absorption Spectrophotometry", publicado pela Perkin-Elmer Corporation. A edição de maio de 1966 inclui 114 procedimentos específicos para 29 elementos e regras de condições ótimas de operação para outros quarenta (o único não-metal incluído é o fósforo). Como se poderia esperar, a orientação é dada para os instrumentos da Perkin-Elmer, mas os procedimentos são facilmente adaptáveis para serem usados com instrumentos de outros fabricantes. 
	Como exemplo, consideremos o chumbo. Além das observações gerais sobre o elemento (tipo de lâmpada, mistura de gás conveniente, concentração ótima para as soluções-padrão, etc.) são fornecidos detalhes para a análise do chumbo em ligas à base de cobre, gasolina, óleos lubrificantes, sangue, aço, urina, outro e vinho. Em cada caso são fornecidas referências bibliográficas. 
	A espectrofotometria permite determinar em torno de 65 elementos na faixa de 1 a 10 ppm com precisão de +/-1% no mínimo. A detectibilidade de um elemento depende de sua própria estrutura e do equipamento usado. 
	A sensibilidade é a concentração do elemento que produz uma absorção de 1% da energia radiante incidente e é comumente expressa em ug/ml/1% (tendo água por solvente). O limite de detecção por sua vez é a concentração mínima do elemento em solução aquosa capaz de ser detectada. 
	Nas medidas de absorção atômica a melhor precisão é alcançada quando a absorvância se situa na faixa de 0,15 a 1,00 (cerca de 70 a 10% da transmitância). Para isso as concentrações devem ser constantemente ajustadas. 
	As medidas de absorção atômica são influenciadas por certas variáveis analíticas tais como: as velocidades de fluxo dos gases combustível e oxidante e a velocidade da introdução da amostra na chama. Uma velocidade baixa induz uma população atômica reduzida, enquanto uma velocidade elevada implica num uso excessivo de energia da chama no processo de evaporação, que prejudica a formação de átomos isolados. A espectrofotometria está sujeita a interferências químicas, de ionização e de matriz. 
	Todos os combustíveis utilizados produzem radiação contínua, o espectro emitidopor ele depende das condições da chama (combustível-oxigênio) e da temperatura. As chamas de hidrogênio têm a vantagem de produzir radiação contínua fraca, entretanto devido aos radicais OH formado na combustão produzem espectro de banda entre 280 a 348 nm. As chamas com base de hidrocarbonetos produzem espectros contínuos mais intensos. Podem aparecer bandas espectrais devido à combinação do monóxido de carbono com oxigênio atômico, ou devido á formação de radicais OH e CH e as moléculas C2. 
  
A aplicação da espectrofotometria de absorção atômica 
A alta potencialidade de determinação direta e indireta de metais de certos compostos orgânicos e alguns íons é muito grande. Atualmente qualquer metal da tabela periódica pode ser determinado por absorção atômica, com maior ou menor dificuldades. 
	Muitas das aplicações da absorção atômica na determinação de traços de elementos em vários sistemas orgânicos, inorgânicos e biológicos, foram desenvolvidos e estão lentamente substituindo técnicas convencionais muito mais demoradas. 
	Com isso a determinação de zinco em fertilizante pode ser citada como exemplo. 
	O método usado para aplicação de fosfatos pode influenciar a disponibilidade de zinco.Em solos de baixo teor de zinco disponível a aplicação de fertilizantes fosfatados em sulcos ou ao lado das fileiras das plantas induzem a uma deficiência do zinco, enquanto que aplicação dos mesmos fertilizantes em cobertura total não afetou sua disponibilidade. 
Como ocorre freqüentemente com outros micronutrientes a deficiência de zinco se apresenta em áreas irregulares e em certos pontos do campo. O zinco integra os sistemas enzimáticos essenciais para a síntese das proteínas e funciona também nos processos relacionados com o desenvolvimento das partes florais, na produção de grãos e sementes bem como na velocidade de maturação das plantas e de suas sementes. 
Geralmente é aplicado como carbonato de zinco (ZnCo3); óxido de zinco (ZnO), sulfato de zinco(ZnSo4.h2O) 
  
Prática 
Prepara-se um de 100mg /l de Zn. 
Prepare 100ml de solução de Zn de concentração de 1mg/l (a partir de 100mg/l) acrescenta-se uma gota de 
Esta solução ácida de 1mg/l será usada para verificar mudanças nas leituras quando se variar os parâmetros instrumentais, como: 
*Corrente da lâmpada. 
*A altura do queimador. 
  
Espectroscopia de Chama 
  
 1- Maçaricos e Aspiradores 
	Para qualquer um dos métodos baseados em espectroscopia de chama, onde a amostra é uma solução líquida, deve-se encontrar um meio para introduzir o líquido em uma forma finamente dividida na chama. A obtenção de uma chama conveniente, tanto para absorção atômica quanto para emissão irá depender então de um bom maçarico. 
	Os maçaricos se classificam em duas classes, de acordo com o fato de haver mistura dos gases combustível e oxidante anterior ou não à entrada na área da chama. 
	O maçarico de queima total concentra a chama em uma pequena área, o que é vantagem na emissão, onde deve focalizar uma máxima quantidade de luz no detector ou no monocromatizador. Ele é um queimador seguro para se operar, não está sujeito a retrocesso explosivo. Apresenta uma desvantagem para trabalhos de absorção que o feixe de luz percorre apenas uma distância através da amostra vaporizada. 
	A chama turbulenta desse tipo de maçarico é com freqüência desagradavelmente barulhenta. 
	O outro tipo de maçarico é o de escoamento laminar ou premix. Misturam-se o combustível e os gases oxidantes no corpo da montagem do maçarico, junto com a amostra aspirada. A mistura então passa através de uma área contendo um ou mais obstáculos para completar a mistura antes de entrar na cabeça do maçarico. As gotas grandes do aspirador se chocam com as paredes da câmara misturadora e são removidas de modo que apenas as gotas finas encontram seu caminho para a chama. O orifício do maçarico consiste em uma fenda longa e estreita que produz uma chama não turbulenta, calma, em forma de tira. 
	Uma desvantagem compartilhada com o maçarico de queima total é a parede de gotas grandes do atomizador. Cerca de 90% da amostra podem ir para o dreno. Quando se usam solventes mistos, há uma possibilidade de evaporação rápida do mais volátil, que tenderá a segregar o soluto de preferência nas gotas grandes, introduzindo erros significativos. 
	Um desenvolvimento muito recomendável rompe com práticas anteriores, pois separa a conversão da solução em vapor da produção da chama, é o nebulizador sônico. 
	Nesse dispositivo a solução da amostra é bombeada através de um tubo capilar para a superfície vibrante de um transdutor ultra-sônico. A intensa vibração de alta freqüência é muito efetiva na conversão do líquido em um fino vapor de partículas de tamanho uniforme. O vapor é recolhido por um dos gases e conduzido ao maçarico, que pode ser de qualquer tipo. O único obstáculo é o aumento de despesa devido à energia do oscilador necessária para movimentar o transdutor. 
  
2- Combustíveis e oxidantes 
	São substâncias utilizadas na formação da chama no fotômetro.Na prática, os únicos oxidantes usados são oxigênio, ar, e óxido nitroso.A variedade de gases combustíveis é maior e a escolha pode depender da disponibilidade. 
	A tabela a seguir reúne as temperaturas máximas obtidas a partir de um número de combinações. 
  
	Os valores para o metano e o butano são praticamente os mesmos que para o propano e assim pode-se adotar esse valor como representante para o "gás natural". Podem-se usar vários tipos de gases manufaturados sem dificuldade. 
    Para maçaricos de queima total, a combinação mais amplamente usada é oxigênio e acetileno.       Para fotômetros de chama planejados apenas para metais alcalinos, é adequado usar ar comprimido com gás natural ou manufaturado. 
	Para a absorção atômica com maçaricos premix, não se pode usar com segurança a mistura oxigênio - acetileno porque a chama se propaga tão rapidamente que é difícil evitar seu retrocesso, provocando explosão dos gases pré – misturados no corpo do maçarico. Ar e acetileno são mais freqüentemente escolhidos para esse tipo de maçarico. Óxido nitroso promete grande utilidade como oxidante com acetileno; produz uma temperatura apenas um pouco mais baixa que oxigênio – acetileno, mas sem tão grande perigo de explosão. O óxido nitroso é quase essencial na análise de elementos como alumínio, titânio e os lantanídeos, que formam óxidos refratários na chama ar – acetileno. 
	Pode-se usar os métodos de chama para soluções não–aquosas. Se o solvente for combustível, sua presença poderá aumentar levemente a temperatura da chama, enquanto que a água a esfria por dissociação endotérmica. O processo é particularmente conveniente para metais que se podem extrair seletivamente da solução aquosa por um solvente orgânico para produzirem uma solução que se pode aspirar diretamente na chama. Um exemplo é a determinação de ferro em ligas não – ferrosas por emissão de chama após a extração de uma solução acidulada com acetilacetona. 
	A linha de emissão é seis vezes mais intensa quando o ferro é dissolvido em acetilacetona em vez de em água. 
  
3- Fotometria de Chama 
	Há um grande número de instrumentos comercias dessa classe, com grande variação na sensibilidade sofisticação e preço. Muitos desses aparelhos são planejados para aplicações clínicas onde o maior interesse é pelo sódio, potássio e cálcio nos fluídos do corpo, etc. Pode-se obter precisão suficiente com filtros de interferência em vez de com um monocromatizador, pois as linhas são facilmente separadas. O instrumento ao qual será dado ênfase neste trabalho será o fotômetro por meio de um adaptador de chama, que podemos ver na figura logo abaixo: 
CELM – fc-180 (espectrofotômetro de emissão de chama) 
    Verificamos que nesses aparelhos a energia da radiação da chama a um comprimento de onda de um determinado elemento é quase proporcional à sua concentração se antes se fizer uma correção em seus botões de ajustes. Essas correções podem ser feitas através de soluções padrões, antes de se analisar uma determinada amostra, parase evitar interferências que podem levar a erros. 
Modo de funcionamento do espectrofotômetro CELM – fc-130 
Externamente: 
Este aparelho funciona da seguinte maneira: 
- Inicialmente dá-se quatro voltas e meia na regulagem do gás. (Método Padrão) 
- Logo após liga-se o gás, no qual é bombeado através de um compressor de ar para o aparelho. 
Obs: É sempre mais adequado, se antes de chegar ao aparelho, o gás for filtrado com sílica para se evitar umidade excessiva na chama. 
	Abrem-se então as válvulas que irão liberar o gás para dentro do adaptador de chama.    Dá-se então ignição no aparelho e espera-se mais ou menos 30 min. até sua estabilização. 
Obs: Isto é feito para evitar posteriores interferências nas análises. 
	Feita a estabilização deve-se ajustar seu ponto zero com água deionisada e seu ponto de concentração 100 com a solução na qual se quiser analisar. (conc.: mg/L)    Então se analisam- se todas as concentrações de 10 à 90mg/L 
Obs: Estas concentrações são feitas através da base de 10; ex: 10, 20, 30, 40,...,90. 
	Após serem feitas todas essas análises, analisa-se a amostra. 
Obs: As concentrações do elemento são analisadas antes para se evitar erros na amostra. 
Internamente: 
	A agulha absorve uma determinada quantidade de uma solução contendo um sal metálico. 
	Dentro do aparelho forma-se um vapor que contem átomos desse metal. 
	Então, esse vapor passa pela chama, na qual emite uma radiação depois de ser "queimado". 
	Essa radiação colore um espectro que determinará as cores da solução iônica metal. 
	Então essa radiação emite um comprimento de onda que é quase proporcional a concentração do elemento analisado. 
	Feito isso, essas informações são passadas ao painel de concentração localizada na parte da frente do aparelho onde são feitas as leituras de concentrações. 
Observações: 
	Aparelhos de fotometria de chama apresentam um elevado índice de exatidão, quase não apresentando interferências; 
	Algumas dessas interferências podem ocorrer devido a não estabilidade do aparelho, se caso estiver mal conservado, ou se não estiver estabilizado, ou se a amostra estiver contaminada, pois poderá dar uma coloração diferente em seu espectro. 
	Quando o aparelho estiver em perfeitas condições sua emissão é quase que 100% linear, isto é, que sua emissão é quase que 100% perfeita. 
  
  
  
Equipamentos  
  
  
SIMAA6000- fotômetro de absorção atômica da Perkin Elmer. 
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
ESPECTRÔMETRO DE ABSORÇÃO ATÔMICA AAS 6 VARIO 
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
	A CGS apresenta no mercado nacional o Espectrômetro de Absorção Atômica AAS 6 vario que combina técnicas de Chama, Forno de Grafite e Gerador de Hidreto. 
	Através da Inovadora técnica Easy Switch Technique é possível à troca entre o Atomizador e Forno de Grafite em poucos segundos.Totalmente automático e com excelente ótica de tecnologia alemã, realiza análises de sólidos em Forno de Grafite, Técnica de Hidreto, além de Análises Multi Elementares Seqüenciais. 
	Acessórios: MPE 5 (amostrador automático para amostras líquidas para a técnica de forno de grafite); AS 51/52 (amostrador automático para a técnica de chama com ou sem a função de diluição); SSA5/ 51/ 52 (amostrador automático para amostras sólidas com diferentes tipos de automação). 
  
Outros equipamentos: 
  
	
	
  
Sistema de Hidretos 
  
  
	
	
  
Forno de Grafite
  
	
Lâmpadas 
	
  
	
	
  
  
ANALISADOR DE CHUMBO 
	A CGS está lançando no mercado um instrumento revolucionário na área de análise de Chumbo em Sangue. O Analisador 3010B incorpora tecnologia de integração completa por meio de um sistema de determinação de metais que utiliza uma preparação de amostra facilitada, oferecendo confiabilidade melhorada, precisão e exatidão para o teste. 
	Uma vez acionada a tecla start, a análise é efetuada em apenas 90 segundos e os resultados vêm microg/ dL. O 3010B permite a detecção de até 1 microg/dL, equivalente a 10 ppb (sensibilidade somente atingida por um Forno de Grafite ou ICP/MS, técnicas muito mais caras), podendo ser utilizado para a avaliação de traços de chumbo em amostras pediátricas. 
	Extremamente fácil de ser manuseado, sua instalação dispensa o uso de recursos especiais como exaustores, gases e chamas. 
  
Bibliografia 
Ewing, Galen W. Métodos Instrumentais de Análise Química- Editora Edgard Blucher L.T.D.A. 1989. 5ª reimpressão.