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Vibrações Moleculares As vibrações moleculares são estudadas a partir da espectroscopia. Existem vários métodos de análise espectroscópica, sendo que o mais conhecido é a espectroscopia por infra-vermelho. Porém existe o que seguem na lista abaixo: Espectroscopia rotacional ou espectroscopia de micro-ondas Espectroscopia de infravermelho Espectroscopia Raman Espectroscopia UV/visível, Espectroscopia no visível ou Espectroscopia ultravioleta Espectroscopia de fluorescência ou fluometria Espectroscopia de raios-X Espectroscopia de plasma ICP Espectroscopia fotoacústica Espectroscopia de absorção atômica Espectroscopia de absorção molecular Espectroscopia de ressonância magnética nuclear Espectroscopia de ressonância magnética eletrônica ou de Ressonância paramagnética eletrônica Espectroscopia de Mössbauer O objetivo quase sempre é o mesmo, descobrir as “assinaturas” ou “impressões digitais” que cada substância ou molécula emite quando interage com a luz. Por meio da espectroscopia é possível reconhecer a presença de uma determinada molécula através do pico de intensidade da sua freqüência de vibração, que depende das massas e das forças que estão interagindo entre os átomos de uma molécula. Os movimentos vibracionais das moléculas podem ser classificados em três tipos: a) modo de extensão, que corresponde à variação da distância entre os átomos; b) modo de flexão, que corresponde à variação do ângulo formado por duas ligações sobre o mesmo átomo e; c) modo de torção, que corresponde ao giro relativo de dois grupos de átomos sobre uma ligação. Espectroscopia de infravermelho Um feixe de luz infravermelha é produzido e dividido em dois raios separados. Um passa pela a amostra, e o outro por uma referência que é normalmente a substância na qual a mostra está dissolvida ou misturada. Ambos os feixes são refletidos de volta ao detector, porém primeiro eles passam por divisor que rapidamente alterna qual dos dois raios entra no detector. Os dois sinais são comparados e então os dados são coletados. Uma referência é usada por duas razões: Previne que flutuações da energia elétrica da saída da fonte afetem os resultados finais, uma vez que tanto a amostra quanto a referência são afetadas da mesma forma Por essa mesma razão, também previne a influência de variações no resultado final devido ao fato de que a fonte não necessariamente emite a mesma intensidade de luz para todos os comprimentos de onda Permite que os efeitos do solvente sejam cancelados, já que a referência é normalmente a forma pura do solvente na qual ela se encontra. Espectroscopia Raman A espectroscopia Raman é uma técnica fotônica de alta resolução que pode proporcionar, em poucos segundos, informação química e estrutural de quase qualquer material, composto orgânico ou inorgânico permitindo assim sua identificação. Sua análise se baseia na luz, monocromática e de determinada freqüência, espalhada ao incidir sobre o material a ser estudado, cuja maior parte da luz espalhada também apresenta a mesma freqüência daquela incidente. Somente uma pequena porção da luz é espalhada inelasticamente frente as rápidas mudanças de freqüência, devido à interação da luz com a matéria, e é uma característica intrínseca do material analisado e independe da freqüência da luz incidente. A luz que manteve a mesma freqüência da incidente não revela qualquer informação sobre o material e é chamada de espalhamento Rayleigh, mas aquela que mudou revela a composição molecular deste mesmo e é conhecido como espalhamento Raman. Esta técnica é aplicada diretamente sobre a amostra em questão, não sendo necessário fazer uma preparação especial no material. Além do mais, não há alteração na superfície que se faz a análise. Espectroscopia Fotoacústica O efeito fotoacústico é obtido em uma célula que é constituída por um recipiente fechado, preenchido por um gás (em geral o ar), no qual existe uma janela de vidro que permite a entrada de luz (veja figura 1). Um feixe de luz modulada atravessa a janela, atinge a amostra e por ela é absorvida. Por um processo de desexcitação não radiativo, a radiação absorvida é transformada em energia térmica. Para a produção do sinal fotoacústico em uma amostra sólida, coexistem três mecanismos básicos: o da difusão térmica, o da expansão térmica e o da expansão termoelástica No primeiro processo, existe um fluxo térmico desde a amostra até o gás circundante, provocando neste uma variação da temperatura com a mesma freqüência de modulação da luz incidente. No entanto, apenas uma fina camada de gás, nas vizinhanças da amostra, é que responde térmicamente às flutuações de temperatura da amostra. Esta camada irá sofrer um processo cíclico de expansão/ contração funcionando como um pistão vibratório sobre o resto da coluna de gás, gerando assim o sinal fotoacústico. Este sinal é detectado por um microfone alojado em uma câmara conectada à célula fotoacústica. Esta explanação para o fenômeno é devida a Rosencwaig e Gersho4 e muitas vezes é referida como modelo do pistão simples. No segundo processo, a vibração mecânica, devida a expansão e contração da própria amostra, se soma à vibração daquela fina camada de gás, atuando sobre o resto da coluna de gás como um pistão. Este modelo, proposto por McDonald e Wetsel5 é também conhecido como modelo do pistão composto. O terceiro mecanismo de geração do sinal é o da flexão termoelástica. Este fenômeno surge quando temos uma amostra presa em suas extremidades. A luz incidente sobre a amostra gera um gradiente de temperatura dentro dela, perpendicular à sua face de maior dimensão. Devido a este gradiente, a expansão térmica será dependente da profundidade, flexionando a amostra. Esta flexão periódica faz com que a superfície da amostra produza o sinal fotoacústico. Este mecanismo foi proposto originalmente por Rousset, Lepoutre e Bertrand6. Bibliografia http://e-quimica.iq.unesp.br/ http://pt.wikipedia.org/ http://www.fis.ufba.br/
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