Metodos Espectroscopicos

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Instituto de Química
Química Analítica III
MÉTODOS ESPECTROSCOPICOS 
Alunos: Thawan Gomes de Oliveira 
 
SÃO PAULO 2017
CONCEITOS INICIAIS: ANALISE DE DADOS E CALIBRAÇÃO
Calibração de métodos instrumentais
Todos os métodos analíticos requerem uma calibração, para se ter um parâmetro entre o sinal medido em função da concentração. Existe três tipos de calibração: curva de calibração (padrão externo), adição de padrão e o padrão interno. 
Curva de calibração: 
Se caracteriza por um método que contém várias concentrações conhecidas, em que são introduzidas em um instrumento. O valor desse tipo de calibração é corrido pelo branco, este consiste em uma solução que contém tudo da amostra, exceto o analito. Seja um exemplo descrito pela figura (1).
Figura 1 – Curva de calibração (padrão externo)
Essa calibração é mais efetiva em região linear, no qual está sujeito a menos erros. O sucesso depende da exatidão com que são conhecidas as concentrações dos padrões e com próximo é da matriz. Esse é necessário minimizar os erros da matriz antes de medir. 
A faixa dinâmica, encontra-se essa linearidade. Se estende da menor concentração quais as medidas quantitativas são realizadas, o chamado limite de quantificação.
O limite inferior da medida quantitativa geralmente é considerado como sendo igual a dez vezes o desvio-padrão das medidas repetidas em um branco. Ou seja, o desvio-padrão relativo é de cerca de 30 % e diminui rapidamente á medida que as concentrações aumentam 
Observação geral:
Precisão: é o grau de concordância entre os dados.
Sensibilidade: Dois fatores limitam a sensibilidade
- Inclinação da curva de calibração
-Precisão do dispositivo de medida
Com dois métodos com igual precisão, será mais sensível o que tiver maior inclinação da reta.
Limite de Detecção: 
É a concentração mínima possível a ser detectada em um nível confiável. 
	Método de Adição de Padrão
São usados quanto o nível de complexidade da amostra aumenta. Ou seja, uma maior probabilidade de ter o efeito da matriz. Esse método envolve a adição da amostra em cada padrão.
	Método do Padrão Interno
É uma substância que é adicionada em quantidade constante em todas as amostras. 
	Se for escolhido adequadamente pode compensar vários erros aleatórios e sistemáticos. 
- ANALISE DE MOLECULAS 
ESPECTROSCOPIA MOLECULAR
	
 Introdução á Espectrometria de Absorção Molecular no Ultravioleta/Visível
Introdução:
Essa técnica está baseada na medida da transmitância T ou absorbância A de soluções contidas em células transparentes tendo um caminho óptico de b cm. Conforme representado pela eq (1):
A = - log T = log = bc eq (1)
(Lei de Beer)
	Nas medidas com feixe de luz, pode ter reflexão entre ar/parede e parede/solução. Pode ocorrer espalhamento por moléculas grandes. Para compensar os erros de absorção e perdas, é feito uma comparação entre a potência transmitido pela solução do analito, e do solvente puro.
 T = = eq (2)
 A = log = log eq (3)
Limitações da Lei de Beer:
Desvios Químicos
	Quando b é constante pode-se observar uma dependência da concentração nesse desviou real.
	A lei de Beer é boa para descrever comportamento no qual a concentração de analito é baixo (lei limite), usualmente c > 0,01 M. Muito concentrada a diminuição pode afetar a distribuição de cargas das moléculas, e assim a absorção no comprimento de onda especifico.
	Também podem ocorrer desvios químicos aparentes no qual o analito reage, dissocia ou associa dando um diferente espectro de absorção.
Desvios Instrumentais
	A lei de beer só funciona quando a radiação é monocromática. Essa radiação consegue isolar um comprimento de onda especifico, assim uma fonte continua monocromático consegue-se obter um espectro continuo e simétrico que isola o desejado.
	Temos também o efeito da abertura da fenda. Abertura mais estreita é necessário para amostras mais complexas. Picos mais estreito, observa-se uma diminuição na fenda, assim o espectro vai ter mais ruído, pois a sua razão é diminuída. E picos mais alto e menos largo.
Instrumentação:
Eles são constituídos basicamente:
Fonte seletores de comprimento de onda recipientes para amostra transdutores de comprimento de onda dispositivos de leitura.
	- Fontes
Consiste de uma fonte continua cuja potência não varie bruscamente em uma faixa. E deve gerar uma potência que seja possível ser detectada pelo detector. A fonte varia com a voltagem da alimentação, para contorna esse problema é necessário uso de sistema de duplo de feixe
	Lâmpada de Deutério e Hidrogênio
Um espectro continua na região do ultravioleta é produzido por excitação elétrica de deutério ou hidrogênio em baixa pressão. 
Lâmpada de filamento de Tungstênio
É usada para radiação visível e infravermelho próximo é a lâmpada de filamento de tungstênio. 
- Recipientes para Amostra
São usadas as chamadas cubetas. Construídas de um material deixa passar a radiação na região de interesse. 
	- Tipos de Instrumentos
Feixe Simples
Este constituinte de um único feixe para a absorção. Tem o mesmo tipo de instrumentação descrita anteriormente. 
Feixe Duplo
São usados em espectrofotômetros e fotômetros, no qual dois feixes de radiação são usados. São gerados através de um espectro e um divisor de feixe. Um feixe passa através da solução-referência até um fototransdutor e o outro atravessa simultaneamente a amostra até um segundo fotodetector casado. As duas saídas são amplificadas. 
Os instrumentos de feixe duplo oferecem a vantagem de compensar tudo, exceto as flutuações mais rápidas na emissão radiante da fonte, bem como impulsos no transdutor e no amplificador. Eles compensam grandes variações da intensidade da fonte com o comprimento de onda
- Seletores de comprimento de onda
É usada para utilizar uma região estreita de comprimento de onda, limitado e contínuo chamado banda.
Uma largura de banda estreita aumenta a sensibilidade tanto para métodos de emissão quanto de absorção, e é frequentemente um requisito, do ponto de vista da obtenção de uma relação linear entre o sinal óptico e a concentração. Dois tipos de seletores de comprimento de onda: Filtro e monocromador. 
Filtros: Interferência e absorção
- Interferência
São usadas para produzir bandas estreitas de radiação.
- Absorção
São usados para selecionar comprimento de onda na região de visível. São relativamente mais baratos. Os filtros de absorção têm larguras de banda efetivas que variam de 30 a 250 nm.
	Monocromadores
Para alguns espectroscópicos é necessário, ou desejável, ter a capacidade de variar o comprimento de onda ao longo de uma faixa considerável. São usados para desenvolver uma varredura espectral.
	São composto:
Fenda de entrada espelho (feixe paralelo) prisma que dispersa a luz fenda de saída (isola a banda espectral de interesse)
Aplicações da Espectrometria de Absorção Molecular no Ultravioleta/Visível
	Espécies Absorventes:
Essas é uma etapa que é dívida em duas: 
- excitação eletrônica
M + h M*
- Relaxação
Tempo de vida em torno de 10-9 s, conversão de energia exicitada em calor.
					M* M + calor
(Fotoquímica)
Absorção de radiação ultravioleta ou visível geralmente resulta da excitação de elétrons de ligação; como consequência, os comprimentos de onda dos picos de absorção podem ser correlacionados com os tipos de ligações nas espécies em estudo.
ESPECTROMETRIA LUMINESCENCIA MOLECULAR
Introdução
Essa técnica se baseia na emissão das moléculas, conhecida como luminescência molecular.
Absorção Molecular:
A energia E, associada ás bandas de uma molécula, é constituída de três componentes:
E = E eletrônica + E vibracional + E rotacional
	Assim para cada um dos estados de energia eletrônica de uma molécula, normalmente existem muitos estados vibracionaispossíveis, e para cada um dos estados vibracionais, são possíveis numerosos estados rotacionais.
Diferentemente do espectro de absorção atômica, o molecular é constituído por uma região visível e ultravioleta são normalmente caracterizadas por região de absorção que sempre abrangem um intervalo substancial de comprimentos de onda. O espectro é formado pelas chamadas bandas de absorção. 
Processos de Relaxação:
O tempo de vida de um átomo ou molécula excitado por absorção de radiação é normalmente breve porque existem muitos processos de relaxação que permitem seu retorno ao estado fundamental.
Relaxação não-radiante
	Consiste basicamente por perda de energia por pequenas etapas, no qual a energia da excitação é convertida em energia cinética pela colisão com outras moléculas.
Relaxação Fluorescente e Fosforescente 
	São processos importante da emissão, no qual as moléculas são excitadas por radiação eletromagnética, e assim a emissão ocorre quando as espécies excitadas retornam ao estado fundamental. 
	A fluorescência ocorre mais rapidamente que a fosforescência. Elas são facilmente observáveis em ângulos de 90°. 
	Fluorescência ressonante: radiação emitida é idêntica, em frequência, á radiação empregada na excitação. Ocorre em moléculas no estado gasoso, pois não tem movimento vibracional.
	Fluorescência não-ressonante: irradiação das moléculas em solução ou no estado gasoso. 
	Esse ocorre porque a absorção da radiação promove as moléculas para qualquer um dos muitos níveis vibracionais associados a dois níveis eletrônicos excitados. Assim ocorre relaxação vibracional e eletrônica, sendo a primeira em um tempo muito menor. Em consequência, a energia da radiação emitida é menor que a da absorvida, a diferença é igual á energia de excitação vibracional. 
	Assim, a radiação emitida tem uma frequência menor, ou comprimento de onda maior, que a radiação que excitou.
	Os dois fenômenos são chamados pelo menos nome fotoluminescência molecular. A fluorescência não envolve mudança no spin eletrônico, ou seja, tem um tempo vida curto. No geral na fotoluminescência, o comprimento de onda da emissão é maior que a radiação usada para a sua excitação.
	Os métodos fluriometricos tem maior sensibilidade que o de absorção atômica. 
Teoria de Fluorescência e Fosforescência
	Muito mais frequente, no entanto é a não-ressonante pois este são encontrados em comprimentos de onda que são maiores que os usados para fazer a excitação. São denominados deslocamento de Stokes. 
	A diferença está nos orbitais moleculares das duas espécies: spin eletrônicos e estados singletes/tripletes.
	Spin Eletrônico
	Diamagnético = emparelhado (Singlete)
 Paramagnético = desemparelhado (triplete)
Observa-se que o estado triplete tem menor energia que o estado singlete. Transição singlete/triplete é menos provável.
Tabela 2 – diagrama de energia (Fluorescência) 
A emissão ocorre em uma velocidade inferior a absorção de um fóton. 
Processos de Desativação
	Os processos de relaxação ocorrem por etapas relaxações não-radioativas. A trajetória favorecida é que aquela que minimiza o tempo de vida do estado excitado. 
	- Relaxação Vibracional
	A fluorescência de uma solução, quando ocorre, envolve uma transição a partir do nível vibracional mais baixo de um estado eletrônico excitado. Uma consequência direta é o deslocamento de Stokes.
	- Conversão Interna
	O termo conversão interna descreve processos intermoleculares pelos quais uma molécula passa para um estado eletrônico de energia menor sem emissão de radiação. 
	- Conversão Externa
	A desativação de um estado eletrônico excitado pode envolver interações e transferência de energia entre a molécula excitada e o solvente ou outros solutos. Aumenta a fluorescência (baixa temperatura, alta viscosidade).
	- Cruzamento Intersistema
	E o processo no qual o spin de um elétron excitado é invertido resultando uma mudança na multiplicidade da molécula. Mudança do estado singlete para o triplete.
	- Fosforescência
	Depois do cruzamento intersistema para um estado triplete, uma desativação subsequente pode ocorrer, seja por conversão interna ou externa. Uma transição triplete é menos provável. 
Variáveis que Afetam a Fluorescência e a Fosforescência 
	- Rendimento Quântico
É a razão entre o número de moléculas que luminescência de uma molécula pelo número de moléculas excitadas. 
- Fluorescência e Estrutura 
E mais intensa e mais útil é encontrada em compostos contendo grupos funcionais aromáticos com níveis de transição * de baixa energia. 
A maioria dos hidrocarbonetos aromáticos não-substituídos fluoresce em solução e a eficiência quântica aumenta com o número de anéis e seu grau de condensação. Os heterocíclicos simples, como piridina, furano, tiofeno e pirrol, não apresentam fluorescência; por outro lado, estruturas com anéis condensados apresentam.
Tabela 3 – Estrutura anéis aromáticos condensados 
O aumento em estrutura aromáticos, tem como consequência um deslocamento nos picos de absorção e emissão. A influência de substituição por halogênios é notável: o decréscimo na fluorescência ao se aumentar o número atômico do halogênio é atribuído em parte ao efeito de átomo pesado, que aumenta a probabilidade de cruzamento intersistema para o estado do triplete.
- Efeito da Rigidez Estrutural
Sabe-se empiricamente que a fluorescência é favorecida em moléculas que possuem estruturas rígidas. 
-Efeitos do Solvente e da Temperatura 
O efeito da temperatura está relacionado pelo fato que com aumento da mesma, a fluorescência vai diminuir. Vai elevar ao aumento de colisões entre a moléculas, e assim aumenta a probalidade de desativação por conversão externa. 
A fluorescência de uma molécula é diminuída por solventes contendo átomos pesados ou outros solutos com tais átomos em suas estruturas.
Instrumentação
Os instrumentos fluorímetros e espectrofluorímetros. Quase todos os instrumentos de fluorescência usam óptica de feixe duplo, como mostrado, para compensar flutuações na potência da fonte.
O feixe da amostra passa primeiro por filtro ou monocromador de excitação, que transmite radiação que irá excitar a fluorescência, mas exclui radiação de comprimento de onda da emissão de fluorescência. 
A fluorescência se propaga em todas as direções, mas é observada de modo mais conveniente em ângulo reto em relação ao feixe de excitação. A radiação emitida chega a um fototransdutor após passar por um segundo filtro ou monocromador, que isola a fluorescência para a medida. 
	O feixe passa por um atenuador, que reduz a sua potência para aproximadamente aquela da radiação de fluorescência. Os sinais das válvulas fotomultiplicadoras são enviados a um amplificador diferencial, cuja saída é apresentada em um medidor ou registrador. 
	Espectrofluorímetro: são constituídos por dois monocromadores, um permite a variação do comprimento de onda de excitação e o outro permite a produção de um espectro de emissão de fluorescência.
Tabela 4 – Componentes de um fluorímetro ou um espectrofluorímetro
Fontes
São necessário fontes mais intensas que as lâmpadas de tungstênio ou hidrogênio usadas em medições de absorção. 
Lâmpadas
Mais usadas são a de vapor de mercúrio de baixa pressão equipada com janela de sílica fundida. 
Filtros e Monocromadores
	Tanto filtros de absorção como de interferência tem sido usados em fluorímetros para seleção de comprimento de onda.
Transdutores
	O sinal da luminescência é de baixa intensidade, assim são necessários grandes amplificadores. 
Fluorímetro 
Essa são usados filtros tanto de interferência ou de absorção. Geralmente são usados lâmpada de mercúrio e um par de fotomultiplicadoras como transdutores. O feixe da fonte é dividido próximo da mesma em um feixe de referência e um de amostra. Ambos passam pelo filtro primário, com o feixe de referência sendo refletido para a fotomultiplicadora de referência. O feixe da amostra é focalizado na mesma por um par de lentes e causa a emissão de fluorescência.A radiação emitida passa por um segundo filtro e é focalizada na segunda fotomultiplicadora. As saídas de ambas seguem para um divisor analógico para calcular a razão. 
Espectrofluorímetro
	Fornecem tanto espectro de absorção como de emissão. Usando dois monocromadores, a radiação do primeiro monocromador é dividida, uma parte indo para um fotomulplicadora de referência e outra para a amostra. 
Aplicações e métodos de fotoluminescência 
São aplicáveis a soluções com concentração mais baixas que os métodos espectrométricos e são técnicas mais sensíveis. Essa sensibilidade vem do fato que o parâmetro relacionado á concentração para fluorimetria e fosforimetria F pode ser medido independentemente da potência da fonte Po. Na espectroscopia esse fator é influenciado. Portanto, a sensibilidade do método fluorimetrico pode ser aumentada aumentando-se Po ou amplificando-se posteriormente o sinal de fluorescência. Mas tem precisão e exatidão pior
- ANALISE DE ÁTOMOS
ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATOMICA
Introdução
Na espectrometria optica elementos presentes em uma amostra são convertidos em átomos gasosos ou íon elementares por processo de atomização.
- Espectros de Emissão Atômica
Na amostra todos os átomos estão na temperatura ambiente, no qual são excitados através de uma chama, um plasma ou arco elétrico ou centelha. No entanto quando excitado este volta ao seu estado fundamental, emitindo radiação na forma de fóton. 
- Espectros de Absorção Atômica 
Em meio gasoso quente, os átomos de sódio são capazes de absorver a radiação de comprimentos de onda característicos das transições eletrônicas dos estados 3s para estados excitados superiores. Tipicamente, um espectro de absorção atômica consiste predominamente de linhas de ressonância.
- Larguras das Linhas Atômicas
Linhas estreitas são desejáveis, pois reduzem a possibilidade de interferências devido á superposição com outras linhas do espectro. 
Métodos de Atomização
 Para obter espectro atômicos, as amostras devem ser convertidas em átomos gasosos ou átomos ionizados. 
 - Introdução de amostras
 Essa etapa limita a exatidão e precisão das medidas espectrométricas. E os estados físico e químico são os possíveis interferentes.
 Amostra sólida: índice de refração
 As soluções geralmente são introduzidas em um atomizador por um dos três métodos. Nebulização na qual a amostra é convertida em um névoa de gotas finamente divididas (aerossol). Esse processo ocorre primeiro é chamado de aspiração, no qual o gás em alta velocidade divide o líquido em gotas pequenas que são levados ao atomizador. 
Técnicas de atomização de amostras 
Mais comuns: atomização por chama e eletrotérmica.
 - Atomização por Chama
 A solução é levada para chama, através de um fluxo gasoso no qual ocorre a atomização. 
 Processos que ocorrem na chama:
Dessolvatação solvente evapora produzindo um aerossol molecular de partículas sólidas muito pequenas
Dissociação resulta em gás atômico 
Solução do analito (nebulização) aerossol (gotas pequenas, dessolvatação Fusão vaporização dissociação átomos ou íons
Chama
 Chama (combustível + oxidante) 1.700 ºC – 2.400 ºC, para chama mais quente usa óxido nitroso como oxidante. 	
 - Estrutura da chama
 Zona de combustão primaria:
 Excesso de C2H2, luz azul
Area entre zonas:
 Chama estequiométrica, no qual temos uma relação entre acetileno/oxigênio. Rica em átomos livres
Zona de combustão Secundaria: 
 Produtos que são convertidos em óxidos.
Instrumentação
Fonte amostra seletor de comp.de onda detector processador de sinal
Fonte de Radiação
 Esses são altamente específicos pois as linhas de absorção atômica são muito estreitas. A lei de Beer para se obedecida é necessário que a largura de banda da fonte seja estreita com relação à largura do pico de absorção. Com a absorção é especifica de cada elemento, é usada lâmpadas de catodo oco (vapor de sódio). Pelo problema desses espectros ser muito estreito, os monocromadores não estavam servindo. Resolvido por fontes de linhas com larguras de banda muito mais estreita que os picos de absorção.
 Espectrofotômetro
 São usados tanto os de feixe simples com os de feixe duplo. São equipamentos que fornecem uma largura de banda suficientemente estreita para isolar a linha escolhida. 
 
 Tabela 5 – Esquema de espectrofotômetro de chama
Interferências na espectroscopia de absorção atômica 
 - Interferências Espectrais
 Ocorre pela superposição de espectro. Também podem resultar da presença de produtos da combustão que exibem banda larga de absorção ou produtos da combustão que exibem banda larga de absorção ou produtos particulados que espalham a radiação. 
 - Interferências Químicas
 Fenômenos que ocorrem na atomização da amostra.
 Formação de compostos de Baixa Volatilidade: ânions que formam compostos de baixa volatilidade e então reduzem a velocidade na qual o analito é atomizado. Resultados menores que esperado. Podem ser com altas temperaturas
 Equilíbrio de Dissociação: levam as espécies ao estado fundamental, portanto essa reação está prevalecida pelas leis da termodinâmica.
 Equilíbrio de Ionização: A ionização de átomos e moléculas é pequena em misturas de combustão que envolvem ar como agente oxidante e,geralmente, pode ser desprezada. Porém, em temperaturas mais altas deve ser considerada.
 
 
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ESPECTROMETRIA DE EMISSÃO ATOMICA 
Introdução
Nesse processo a atomização servem para excitar uma fração dessas espécies a altos estados eletrônicos. A rápida relaxação dessas espécies excitadas é acompanhada pela produção de linhas espectrais ultravioleta e visível que são úteis na análise.
Analise por Plasma, arco e centelha oferecem muitas vantagens. Um dessas vantagens é a baixa interferência entre elementos, que é uma consequência direta de suas altas temperaturas. Em segundo momentos, são obtidos espectro de emissão para a maioria dos elementos em um único conjunto de condições de excitação.
Fontes de Plasma
	É uma mistura gasosa condutora de eletricidade, que contém uma concentração significativa de cátions e elétrons. São usados gás argônio: os íons argônio e elétrons são as principais espécies condutoras. Assim formados, são capazes de absorver energia suficiente para manter a temperatura em um nível no qual ionizações adicionais sustentam o plasma, temperaturas maiores de 10000 K. 
Tabela 6 – Plasma acoplado indutivamente
Um sistema típico é uso de tocha, usando plasma indutivamente acoplado. Passa um fluxo de gás argônio.
A temperatura do plasma formado nesse caminho é alta o suficiente para requerer isolamento térmico do cilindro de quartzo mais externo. 
Introdução de Amostra
A etapa de mais erros é nesse processo. São feito a injeção pelo nebulizador. A amostra é nebulizada em um nebulizador de fluxo transversal através de um jato de argônio, e as gotas finamente divididas resultantes são carregadas para dentro do plasma. 
Aparência do Plasma e do Espectro 
	Um plasma tipicamente branco, não-transparente, brilhante, muito intenso, acima do qual segue uma cauda em forma de chama.
Atomização e Ionização do Analito
	Nessa atomização a amostra chega mais rápido para ser atomizada, assim essa é mais eficiente e surge menos problemas de interferências químicas. Surpreendentemente, os efeitos de interferência pela ionização são pequenos, ou inexistem, provavelmente devido á concentração muito grande de elétrons provenientes.
Fotometria de chama
Aspectos fundamentais da Emissão Atômica
A espectrometria de emissão atômica (em inglês, atomic emission spectrometry – AES), está fundamentada no fenômeno de emissão atômica.Este se caracteriza pela interação da luz (radiação eletromagnética) com a matéria, portanto, um campo eletromagnético produz uma oscilação no elétron descrita pelas equações de maxwell e está oscilação faz a emissão da radiação. Porém, a radiação incidente fundamentada nos princípios quânticos é permitida em certas frequências discretas (“quanta”, pacotes de energia). [1]
Figura 1 – Transições eletrônicas em átomo gasoso genérico
Assim quando um átomo absorve um quantum de energia radiante, passando do estado n=1 para n=2, pode ser descrita:
ΔE = E1 – E2 = hv = hc/ʎ eq (1)
Então a emissão ocorre quando o átomo sofre relaxação e o elétron volta ao nível de energia mais estável, liberando a energia adquirida na forma de luz ou calor. O sistema passa para transição mínima para um estado de maior energia, que é feito pela imposição de energia seja térmica ou outro tipo. E por decaimento se livra do excesso de energia, emitindo radiação: [2]
M* M + hv eq (2)
	
Fotometria de Chama
O experimento se caracteriza pela fotometria de chama, no qual se baseia em análise de 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 caraterísticos para cada elemento químico. [3]
Sendo Okumura e colaboradores, 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 o C1,4. 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. [3]
Esta técnica é utilizada em aplicações clinicas, controle de qualidade em alimentos, além de averiguar a quantidade de íons de matais alcalinos e alcalino-terroso, como sódio, potássio, lítio e cálcio. [4]
Figura 2 – Esquema do Fotômetro de chama
Esse equipamento é simples caracterizado especificamente para a determinação de sódio, potássio e cálcio. No qual é mais barato frente ao espectrométricos e com bom desempenho analítico (boa precisão, exatidão e limite de detecção). Portanto, átomos neutros são excitados pelo uso da chama, e estes são analisados em temperaturas baixas, fornecendo espectros que são extremamente simples e livres de interferências de outras espécies metálicas.[4]
	
Instrumentação do fotômetro de chama
Detector
Filtro
Amostra
Nebulizador
Chama
Figura 3 – Diagrama de blocos da instrumentação do fotômetro de chama
Amostra – São usadas para determinação dos metais alcalinos e alcalino-terrosos, essencialmente sódio, potássio e algumas vezes cálcio em soro sanguíneo, urina e outros fluidos biológicos. As amostras são líquidas. 
Nebulizador - Essa etapa a amostra é introduzida no equipamento, através de uma pressão negativa faz com que seja introduzida. Ou seja, ela é levada á chama onde ocorre a atomização. 
Chama – É introduzida em uma chama, na qual ocorrem fenômenos físicos e químicos, como evaporação, vaporização e atomização. A primeira etapa é a dessolvatação, em que o solvente evapora produzindo um aerossol molecular de partículas sólidas muito pequenas. Logo após ocorre a volatizarão gerando gás atômico, e assim uma dissociação (reversível) até os átomos.
Figura 4 – Esquema do processo de atomização da amostra
Filtro – São usados para selecionar o comprimento de onda especifico da região de interesse.
Detector – Nessa etapa a radiação eletromagnética é convertida em sinal elétrico. [1]
Método de calibração(calibração externa)
Esse método consiste em uma curva de calibração, em que padrões de concentração conhecidas do analito são medidos no instrumento, e a resposta é registrada. [1]
São obtidos gráficos lineares em um intervalo de concentração significativa. Essa reta é composta por um ajuste de mínimo quadrados, de forma que a concentração é calculada diretamente. [2]
	De acordo com skoog, o sucesso do método da curva de calibração é muito dependente da exatidão com que são conhecidas as concentrações dos padrões e quão próxima a matriz dos padrões e quão próxima a matriz dos padrões está da matriz das amostras a serem analisadas. [1]
	Os efeitos da matriz levam significativamente a erros nas medidas, pois reproduzir são significativos. Esse método também existe o branco, que é a resposta corrigida para o valor obtido no experimento, esse consiste de todos os componentes menos o analito. [1]