ABSORÇÃO ATÔMICA

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Profa. Kamilla Barreto
Espectrofotometria de Absorção Atômica
Outubro, 2017
CAMPUS PETROLINA
DISCIPLINA: ANALISE INSTRUMENTAL
CURSO: LICENCIATURA EM QUIMICA
(Atomic Absortion Spectroscopy - AAS)
Espectroscopia
Termo geral para a ciência que trata da interação da
matéria com vários tipos de radiações.
Métodos Espectrométricos/Espectrometria
Tratam da medida da intensidade da radiação usando
dispositivos eletrônicos.
Espectrometria: medida do espectro eletromagnético
Espectrometria
Molecular
Faixa do espectro: 190 – 800 nm
Moléculas absorvem a radiação
Espectro em forma de banda
Ex: colorimetria
Atômica
Faixa do espectro: 190 – 800 nm
Átomos absorvem a radiação
Espectro em forma de raias
Ex: absorção atômica, emissão 
atômica
Princípios de Kirchoff
Um elemento no estado fundamental é capaz de absorver
radiação no mesmo  que ele emite quando excitado
E0
E*
E0
E*
Absorção 
atômica
Propriedades da Radiação
Radiação eletromagnética – é uma forma de energia que é
transmitida através do espaço em alta velocidade.
As ondas luminosas consistem em campos magnéticos e
elétricos oscilantes, perpendicularmente orientados.
Luz pode ser descrita tanto em termos de partículas como de onda. 
Definição de Onda:
Amplitude (A): comprimento do vetor elétrico no ponto
máximo da onda;
Período (p): tempo em s, para passagem de máximos ou
mínimos sucessivos em um ponto fixo no espaço;
Frequência (ν): número de oscilações do campo que
ocorrem por segundo e é igual a 1/p;
Comprimento de Onda (λ): distância linear entre dois
pontos equivalentes em ondas sucessivas.
Relação entre frequência e 
comprimento de onda:
c
• c = é a velocidade da luz = 3,0 x 108 m.s-1 = 3,0 x 1010 cm.s-1
onda de número 
1
 
λ
hc
hc
E
hE




• Energia é inversamente proporcional ao comprimento de onda.
• Número de onda – cm-1.
h = 6,6 x 10-34 J.s
Radiação Eletromagnética
As radiações ultravioletas (UV) têm comprimentos de onda
menores que as visíveis.
As radiações infravermelhas (IV) têm comprimentos de
onda maiores que as visíveis.
Técnicas espectroscópicas
Espectrometria de absorção atômica
Espectrometria de emissão óptica
Espectrometria de fluorescência atômica
Espectrometria de raios gama
Espectroscopia na região visível
Espectroscopia na região infravermelho
Espectroscopia na região ultravioleta
Atômica
Molecular
1 – átomos, íons e moléculas podem apenas existir em
estados discretos de energia. Qualquer alteração neste
estado, absorção ou emissão de energia, se dará pela
quantidade de energia exatamente igual a diferença entre os
dois estados;
2 - Quando átomos, íons ou moléculas absorvem ou emitem
radiação na transição de um estado energético para outro, E1
e E2, a diferença de energia dependerá do comprimento de
onda, λ, e a frequência ν, da radiação envolvida.
Teoria Quântica:
Medidas espectroscópicas
Espectroscopia de absorção, medimos a
quantidade de luz absorvida em função do
comprimento de onda.
O arco-íris foi o primeiro espectro observado,
resulta da decomposição da luz branca. 
A luz branca é o resultado da mistura das várias cores do arco-íris
Espectrofotometria de absorção atômica 
A = log (P0/P) = abc
P
0 P
Xo + h X*
A
c
Técnica analítica que se baseia na absorção de radiação
das regiões visível e ultravioleta do espectro
eletromagnético por átomos no estado fundamental
Processo de absorção
Cada espécie atômica é capaz de absorver suas próprias
frequências características da radiação eletromagnética!
Lei de absorção – Lei de Beer-Lambert ou somente Lei de Beer
– nos diz quantitativamente como a grandeza da atenuação
depende da concentração das moléculas absorventes e da
extensão do caminho sobre o qual ocorre absorção.
O Analito absorve a radiação.
100%
0
0


P
P
T
P
P
TTransmitância
Absorbância
Relação entre absorbância e transmitância
• Perdas por reflexão e
espalhamento, cerca de
8,5%.
• Para compensar estas
perdas, se faz a medida
de um branco. P0 e P
vão se referir a potência
de uma feixe que passou
pelo branco.
solução
solvente
P
P
P
P
A loglog 0 
Lei de Beer
A absorbância é proporcional a concentração de uma espécie
absorvente c e ao caminho óptico b do meio absorvente.
abcA 
• a é absortividade, é uma característica da substância. Como
absorbância é adimensional, a unidade da absortividade deve
cancelar as unidades de b e c.
• Quando a concentração está em mol.L-1 e o caminho óptico em
cm, então a absortividade molar (e), L.mol-1.cm-1.
bcA e
• Exemplo: Encontre a absorbância de uma solução 0,00240mol.L-1
de uma substância com absortividade molar de 313 L.mol-1cm-1
numa célula de 2,00cm de caminho óptico.
R = 1,5024
Limitações da Lei de Beer
A lei de Beer só descreve o comportamento de
soluções diluídas.
Desvios da relação linear entre absorbância e
a concentração.
Qualquer substância que absorva luz visível parece colorida quando a
luz branca é transmitida através dela ou é refletida a partir dela.
A substância absorve determinados  da luz branca, nossos olhos
detectam os  não absorvidos.
Cor complementar é a cor observada.
• A parte de uma
molécula que é
responsável pela
absorção de luz é
chamada cromóforo.
• A absortividade é função
do solvente, composição
da solução e da
temperatura.
• A absorbância e a
absortividade dependem
do comprimento de
onda.
Espectro de absorção
Espectro de absorção - métodos de
registro
Ordenada: 
- Porcentagem de Transmitância (%T)
- Absorbância (A)
- log (A)
- Absortividade molar (e) 
Abscissa: 
- Comprimento de onda (UV-Visível)
- Número de onda (Infravermelho)
- Frequência
A aparência do espectro depende de:
Natureza da espécie
absorvente.
Quantidade de
níveis de energia.
Resolução do
espectrofotômetro
Cada Elemento Químico Apresenta 
um Espectro de Absorção Único
Espectros de absorção na região do 
visível de alguns metais:
Elementos diferentes possuem diferentes
níveis energéticos…
• Na absorção atômica a amostra é atomizada
permanecendo os átomos gasosos no estado
fundamental.
• Os átomos que permanecem no estado fundamental estão em
condições de absorver radiação emitida por uma fonte
apropriada.
Etapas Necessárias para Efectuar Determinações
Analíticas por AAS
1) Átomos no Estado Gasoso
2) Absorção de Radiação pelos Átomos
3) Medição da Radiação Absorvida
Definição
A AAS consiste na medida da absorção da energia
luminosa por átomos no estado fundamental
Princípio da AAS
Fonte de 
radiação
Atomizador
Mono
cromador
I0 IT
Espectrometria de Absorção Atômica
Detector
A energia radiante, proveniente de uma fonte, que
atravessa uma nuvem com vapor atômico sofre a
absorção exatamente naqueles  que podem
excitar os átomos do vapor atômico.
Todos os demais  cujas energias não
correspondem às energias de excitação atômica,
atravessam a nuvem atômica sem sofrer
atenuação de intensidade.
Vapor atômico
I0 IT
Espectrometria de Absorção Atômica
Espectrometria de Absorção Atômica
Relação entre radiação e concentração
Lei de Beer
A = a b c = log I0 / IT
A: absorvância
a: absortividade 
b: percurso ótico
c: concentração
“A absorvância é diretamente proporcional à concentração
da espécie absorvente, em determinadas condições”
Espectrometria de Absorção Atômica
Fonte de Radiação
Atomizador
Monocromador
Detector
Chama, Forno de grafite e Geração de HidretosLâmpada de Cátodo Oco e
Lâmpada de Descarga sem Eletrodo 
Fotomultiplicadora
Atomização por Chama (FAAS)
Espectrometria de Absorção Atômica
Características da HCL
Cátodo é recoberto com uma liga ou um sal do elemento;
normalmente é necessário uma lâmpada para cada elemento;
Lâmpada é preenchida com um gás inerte;
Emite um espectro de raias atômicas, com específico de
cada elemento;
Lâmpadas têm um tempo de vida útil.
FUNÇÃO: emitir radiação nos  específico para o elemento;
Espectrometria de Absorção Atômica
Cada raia corresponde a um
nível de excitação do
elemento
Fe
Espectrometria de Absorção Atômica
Lâmpada de Alumínio
 Consiste em um ânodo de tungstênio e um cátodo
cilíndrico selado em um tudo de vidro preenchido
com argônio ou neônio a uma pressão de 1 a 5 torr;
 O cátodo é construído com o metal cujo espectro
é desejado ou serve para suportar uma camada
desse metal
Lâmpadas de Catodo Oco
Lâmpadas de Descarga sem Eletrodos
Fontes mais 
empregadas
Lâmpada de catodo oco (HCL)
Fonte mais usada em 90% dos casos
Produz linhas de emissão específicas
para o elemento usado para construir
o cátodo
 Aplicação de uma alta diferença de potencial, na ordem
de 300 V, entre os eletrodos provoca a ionização do gás
inerte e uma corrente de 5 a 30 mA é gerada quando os
cátions gasosos e os elétrons migram para os eletrodos;
 Os íons do gás nobre formados são acelerados em
direção ao catodo e, colidindo com a superfície da
cavidade catódica, produz uma nuvem atômica, por um
processo chamado de sputtering (espirrar);
 Os átomos da nuvem são excitados por colisões com os
átomos gasosos energizados e emitem radiações (as
raias de ressonância de preferência) quando retornam
ao estado fundamental.
Processo de emissão em uma lâmpada de 
catodo oco
Processo de emissão em uma lâmpada de 
catodo oco
“sputtering” Excitação Emissão
(-) (-) (-)
Exemplos de linhas (nm) usadas em espectrometria de absorção atômica
Espectrometria de Absorção Atômica
Elemento em Solução aquosa
M0(g)
FUNÇÃO: formar átomos livres no estado fundamental, aptos a absorver uma
parte da radiação emitida
Atomizador
Chama (FAAS)
Forno de grafite (GF AAS)
Geração de Hidretos (HG AAS)
Tipos de Atomização
SOLUÇÃO DO
ANALITO
SPRAY
AEROSSOL
SÓLIDO/GÁS
MOLÉCULAS 
GASOSAS
ÁTOMOS
ÍONS ATÔMICOS ÍONS EXCITADOS
ÁTOMOS
EXCITADOS
MOLÉCULAS
EXCITADOS
hν molecular
hν atômico
hν atômico
Processos que ocorrem 
durante a atomização
Espectrometria de Absorção Atômica
Atomização na Chama
Mistura de gases combustível e oxidante
Temperatura entre 2000 ºC – 2750 ºC: ambiente ideal para
atomização de grande parte dos elementos
Equilíbrio entre átomos no estado fundamental e íons
Na+ + e-Na0
Razão átomos excitados/átomos no estado fundamental = 0,1%
Espectrometria de Absorção Atômica
Solução
Problema
Aerosol
Sólido/Gás
Moléculas 
gasosas
ÁtomosÍons
Spray
Líquido/GásNebulização Dessolvatação
v
o
la
tiliz
a
ç
ã
o
DissociaçãoIonização
íons 
excitados
átomos 
excitados
Espectrometria de Absorção Atômica
Na+ e Cl-(aq)
nebulização Dessolvatação
v
o
la
tiliz
a
ç
ã
o
dissociaçãoionização
Na+ e Cl-
(aerossol)
NaCl (sólido)
NaCl (gasoso)Na
0 e Cl0(gás)
Na* (gás)
Na+ + e-(gás)
Na+*(gás)
❖ Chama química: ar-C2H2; N2O- C2H2
*
✓ Chama elétrica: plasmas (M+*) *
✓ Vapor frio (Hg)
✓ Hidretos (As, Sb, Bi, Pb, etc): compostos voláteis
❖ Forno de grafite *
✓ Atomizadores metálicos (tubo, tira, filamento, etc)
* Mais comuns
Atomização
Maneira de converter a amostra em átomos
Atomização por vapor frio
Atomização de Hidretos
Certos elementos: As, Sb, Sn, Se, Bi e Pb
✓ somente para determinação de Hg;
✓ Único elemento metálico que tem Pvapor
apreciável em Tamb.
Nebulização
Produção de aerossol: as amostras em solução são
introduzidas no atomizador na
forma de uma nuvem fina,
denominada de aerossol.
 Gotas com diâmetro < 5 m
 Nebulizadores pneumáticos:
 Tubo concêntrico (mais comum)
 Fluxo transversal
 Disco poroso
 Babington
(a) Tubo concêntrico
(b) Fluxo transversal
(c) Disco poroso
(d) Babington
Amostra
Orifício
Tubo de 
vidro
Argônio
Aerossol
 Processo de transporte: aspiração
Nebulizadores pneumáticos de tubo 
concêntrico:
Amostra líquida é sugada através de um tubo capilar
por um tubo de alta pressão de gás;
O gás em alta velocidade divide o líquido em
pequenas gotas de vários tamanhos, que são então
levados ao atomizador
✓ Mais comum
Vaporizador eletrotérmico (ETAAS):
➢ uma corrente elétrica faz com que a amostra
evapore no gás de argônio;
➢ análise quantitativa; altura dos picos ou as áreas.
A amostra (sólida ou líquida) é colocada em um
condutor (cilindro de carbono ou filamento de
tântalo).
Cabeça do queimador
Anel de segurança
Deflector de fluxo
Oxidante do 
nebulizador
Oxidante auxiliar
Botão de ajuste do 
nebulizador
Nebulizador
Combustível
Capilar de entrada da amostra
Orifício para 
despressurização
Queimador de fluxo laminar de mistura prévia
Sistema Nebulizador - Queimador
Atomização por Chama
Queimador de Fluxo Laminar/Pré-mistura
Cabeçote do queimador
Anel de selagem 
do queimador
Aberturas para 
alívio de pressão
“Spoiler”
Defletores
Parafuso de 
retenção do 
“Spoiler”
Oxidante 
Auxiliar
Combustível
Ajuste do 
nebulizador
Capilar de 
amostragem
Nebulizador
Dreno
Oxidante do 
nebulizador
Espectrometria de Absorção
Atômica com Chama - FAAS
Chama:
✓ Transparência 
✓ Eficiência na atomização
Limites de detecção:
10 g L-1 a 100 mg L-1
Métodos bem estabelecidos
A aparência e o tamanho das regiões dependem do tipo e
razão entre combustível e oxidante.
Mistura combustível-
oxidante
Zona de combustão primária (ou
de pré-aquecimento ou cone
primário)
Região entre zonas (ou região
interconal) – parte da chama mais
utilizada
Zona de combustão secundária (ou
cone externo);
Regiões em uma chama
✓ Cor azul;
✓ O equilíbrio térmico não é atingido e, por esta razão,
não é utilizada.
Zona de combustão primária
✓ Formação de óxidos estáveis;
✓ Interferência de bandas moleculares.
Região entre zonas
✓ Mais usada em espectrometria atômica;
✓ Rica em átomos livres.
Zona de combustão secundária
Tipos de chamas
Combustível Temperaturas (oC)
Acetileno 2250
Hidrogênio 2050
Gás natural 1800
Acetileno 2700
Oxidante
Ar
Ar
Ar
Óxido nitroso
✓ Chama mais comum: ar (oxidante)/acetileno
(combustível) – determinação de aproximadamente 35
elementos;
✓ Elementos que formam compostos refratários
(Al, Zr, Cr, Ca, etc) necessitam de chamas mais
quentes, como óxido nitroso/acetileno.
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Espectrometria de Absorção Atômica
Mistura Gasosa
Oxidante Combustível Temperatura ºC
Ar
O2
Ar
N2O
O2
H2
H2
Acetileno
Acetileno
Acetileno
2000-2100
2550-2750
2100-2400
2600-2800
3050-3150
Gases Utilizados
* A chama de ar/acetileno é a mais utilizada
Fotos retiradas do AAS IF Sertão Câmpus Petrolina
1. Apenas 5 a 15 % da amostra nebulizada atinge a chama,
ocorrendo ainda diluição posterior pelos gases
combustível e oxidante, o que reduz a concentração do
analito na chama
2. Volume mínimo de 0,5 a 1,0 mL de amostra para leitura
confiável
3. As amostras viscosas (por ex. óleos, sangue e plasma
sanguíneo) devem ser diluídas com um solvente antes da
nebulização
Desvantagens da atomização em chama 
(Thomerson e Thompson, 1975 in Vogel, 6ª ed.)✓ A absorção depende do tipo de chama e taxas de fluxo
(vazões) do combustível, oxidante e amostra.
✓ Se a chama é rica em combustível (chamas redutoras -
amareladas), o excesso de carbono tende a reduzir
óxidos e hidróxidos metálicos, aumentando a
sensibilidade para compostos que tendem a formar
refratários (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Mo, Cr, Sn).
✓ Uma chama “pobre”, com excesso de oxidante, é mais
quente (chamas oxidantes – azuladas), aumentando a
eficiência na atomização (Pb, Zn, Cu).
✓ Elementos diferentes necessitam, cada um, de chamas
ricas ou pobres para melhores análises.
Espectrometria de Absorção Atômica
Monocromador
FUNÇÃO: selecionar apenas 1 que chegará ao detector 
Monocromadores
✓Uma banda espectral (1 ou 2) é selecionada pela
rotação do elemento dispersor (prisma ou rede) ou pelo
movimento do plano focal.
✓Os primeiros instrumentos utilizavam prismas, todavia
hoje as redes de reflexão são mais utilizadas, devido a:
 serem mais baratas;
 fornecerem melhor separação de ;
 dispersarem a radiação linearmente ao longo do
plano focal.
Monocromadores
Prismas e redes (grades) de difração
Monocromador
Fenda de 
entrada
Fenda de saída
Fotomultipli
cadora
Rede
Componentes de um Monocromador
(a) Uma fenda de entrada
que fornece uma 
imagem óptica regular.
(b) Uma lente colimadora
ou um espelho que 
produz um feixe 
paralelo de radiação.
(c) Um prisma ou rede que 
dispersa a radiação em 
seus comprimentos de 
onda componentes.
(d) Um elemento (lente ou
espelho) de foco que 
direciona a radiação 
para uma superfície 
plana (plano focal).
(e) Uma fenda de saída no 
plano focal que isola a 
banda espectral 
desejada.
Czerney-Turney
Bunsen
Fendas dos monocromadores
✓Papel importante no de-
sempenho dos monocroma-
dores.
✓Duas peças de metal
✓Uma faixa espectral em particular pode ser posta em 
foco na fenda de saída girando-se o elemento dispersor.
✓A abertura pode ser fixa ou variável.
Ajuste da largura da fenda
✓A largura efetiva de banda depende da dispersão da
rede ou do prisma, bem como da largura das fendas de
entrada e saída.
✓Largura estreita  maior resolução
 menor intensidade
Abaixo de uma certa largura da fenda, não há
estreitamento da largura efetiva da banda, e
ainda, há diminuição da potência do feixe.
Efeito da largura da fenda
Figura - Efeito da largura da fenda no detalhamento espectral para o 
vapor do benzeno
Ajuste da largura da fenda
✓Fendas largas  menor resolução, maior intensidade
(maior relação sinal/ruído, S/N) análise quantitativa,
porém há uma diminuição na faixa linear.
✓ Fendas estreitas  maior resolução, menor
intensidade  análise qualitativa.
✓Quando se deseja resolução e alta relação sinal/ruído
(S/N), deve-se diminuir a fenda e aumentar o tempo de
integração dos transdutores ou o número de repetições
das medidas.
Prisma como elemento dispersor
✓A dispersão da radiação se baseia nos processos de
refração, diferente para cada .
✓Na escolha de um monocromador a base de prisma,
deve-se levar em conta a dispersão e absorção da
radiação pelo material.
✓Região do visível: Vidro ou vidro Flint (dopado com
chumbo), que apresenta maior variação do índice de
refração com o . Absorvem na região UV
✓Região do ultravioleta/visível: Quartzo
Rede como elemento dispersor
✓Dispositivo constituído de uma superfície plana com
uma série de ranhuras muito próximas, paralelas e
equidistantes, traçadas sobre uma placa de vidro (rede
de transmissão). ou placa com metal depositado (rede
de reflexão).
✓ rede: de 3 a 10 cm
✓ Rede mestre. Construída sobre uma superfície polida e riscada
com ponta de diamante. São caras, pois requerem equipamentos de
alta precisão para sua construção. (300 a 2000 linhas/mm. 1.200 a
1.440, normalmente).
✓ Redes replicadas. São formadas a partir da rede mestre por um
processo de deposição de resina. Em seguida, alumínio, ouro ou
platina é depositado para se torna reflexiva.
✓ Redes holográficas. Construída com lasers. Grande perfeição no
que diz respeito à forma e perfeição das linhas. (6.000 linhas/mm
a um custo relativamente baixo).
✓ Redes côncavas. Permite a confecção de monocromadores sem o
uso de espelhos ou lentes de focalização. É vantajoso em termos
de custo.
Espectrometria de Absorção Atômica
Detector
FUNÇÃO: transformar a energia radiante (luz) em corrente elétrica 
Fotomultiplicadoras Basicamente é constituída por uma janela de
quartzo, um cátodo fotoemissivo, vários dinodos e
um ânodo
A radiação que sai do monocromador alcança o cátodo
fotossensível. A energia da radiação é capaz de remover alguns
elétrons da superfície do cátodo. Estes elétrons são acelerados,
por uma DDP, para um dínodo, que amplifica o número de
elétrons. Após ser amplificados em vários dínodos, os elétrons
alcançam o ânodo, gerando um sinal elétrico.
Espectrometria de Absorção Atômica
VISTA PANORÂMICA DE UM
ESPECTROFOTÔMETRO DE ABSORÇÃO ATÔMICA
Espectrometria de Absorção Atômica
Fabricante Perkin-Elmer 
Espectrometria de Absorção Atômica
Fabricante Analytic Jena 
Espectrometria de Absorção Atômica
Sensibilidade e Limite de Detecção
Termos que descrevem o desempenho do equipamento
Sensibilidade: é a inclinação da curva A x conc
Limite de detecção: é a menor concentração que um elemento 
pode ser determinado.
Espectrometria de Absorção Atômica
Parâmetros de mérito (FAAS)
Limite de detecção: depende de cada elemento
LD na faixa de mg.L-1
Erro médio: 1-2%
Elementos: detecta cerca de 70 elementos (FAAS ~ 64)
Monoelementar ( um elemento de cada vez)
Espectrometria de Absorção Atômica
Calibração do equipamento
Curva de calibração com soluções de concentrações conhecidas, como na 
espectrofotometria
Como toda técnica analítica, as medidas são relativas
Otimização da temperatura da chama, da taxa de aspiração, da altura do
queimador, da intensidade da lâmpada: depois de otimizadas, estas
condições não podem variar
A faixa de concentração das soluções depende de cada elemento
Temperatura da chama
Absortividade no  específico
Espectrometria de Absorção Atômica
Custos: FAAS ~ R$ 30.000,00
GF AAS ~ R$ 80.000,00
Lâmpadas R$ 500,00 – 1.500,00
Gases, energia, manutenção?????
Aplicações: Ambiental (solos, águas, plantas...)
Clínica (urina, sangue, cabelo...)
Alimentos (teor de metais em cereais, enlatados...)
Indústria (minérios, petróleo,medicamentos...)
Espectrometria de Absorção Atômica
Quadro comparativo
Custo
Tempo
Interferentes
Qualidade do 
operador
FAAS
Alto
Baixo
Baixo
Alto
Espectro 
fotometria
Médio
Médio
Médio
Alto-Médio
Colorimetria
Médio-Baixo
Médio-Alto
Alto
Alto-Médio
Titrimetria
Baixo
Médio-Alto
Médio
Baixo
Espectrometria de Absorção Atômica
AAS com Forno de Grafite (GF AAS)
Forno Chama
Espectrometria de Absorção Atômica
AAS com Forno de Grafite (GF AAS)
Única Modificação no equipamento: substituição do atomizador
O nebulizador/queimador é substituído por um FORNO DE GRAFITE
O forno de grafite é conectado a dois eletrodos por onde passa uma corrente 
elétrica, que aquece-o até temperaturas de 2600 ºC 
Tubo de grafite piro-revestida
Tubo de Grafite de Plataforma
Tubo de Grafite de Alta Densidade
o Forno de grafite aquecido
transversalmente (de um
lado a outro);
o Tubos ou bastões de
grafite eletricamente
aquecidos abertos nas
duas extremidades;
o Orifício central para
introdução da amostra.
✓ feita de grafite e posicionada na porta de acesso
da amostra - evaporação e incineração na formausual.
Plataforma 
de 
L’vov
1960 - plataforma de L’vov:
❖ Determinar Fe em amostras de ferritina
Atomização: 3 ou mais etapas

secagem, pirólise (queima), atomização
1. 10 L amostra (~0,1 mg L-1 Fe) - forno a 90 ºC;
2. Secagem (remover o solvente) - 120 ºC por 20 s;
3. Pirólise (destruir matéria orgânica) - 1400 ºC por 60 s;
4. Atomização (vaporizar o Fe) - 2100 ºC por 10 s;
5. Limpeza (eliminar qualquer resíduo que tenha permanecido)
- 2500 ºC por 3 s.
* o forno é purgado com Ar ou N2 - remover material volátil
*
*
o pesar a amostra moída finamente em uma plataforma de
grafite e inserir manualmente num forno
o maior quantidade de amostra é analisada, portanto, limite
de detecção 100 vezes menor que na injeção de líquidos
Amostragem direta de sólidos
Tubo de grafite
Plataforma
Desvantagens do GFAAS:
• são lentos (~2 minutos por elemento);
• requer sistema mais complexo (mais caro);
• maior habilidade do operador (condições
ótimas de operação).
✓ sensibilidade maior (limite de detecção 10-10 a 10-13 g do
analito);
✓ menor quantidade de amostra (g ou L);
✓ não utiliza gases tóxicos ou inflamáveis;
✓ pré-tratamento “in situ” (derivados de petróleo, sangue e
solventes orgânicos, folhas de plantas, tecidos animais).
Características de desempenho 
(comparando com a FAAS) 
Vantagens do GFAAS:
Espectrometria de Absorção Atômica
Elemento em Solução aquosa
M0(g)
FUNÇÃO DO FORNO DE GRAFITE: ATOMIZADOR,
formar átomos livres no estado fundamental, aptos a
absorver uma parte da radiação emitida
PROGRAMA DE AQUECIMENTO
Espectrometria de Absorção Atômica
pirólise
atomização
limpeza
secagem
T (°C)
Tempo (s)
Programa de Temperatura: otimizado para cada 
elemento e matriz
98
Espectrometria de Absorção Atômica
SecagemT (°C)
Tempo (s)
Eliminação do solvente
Temperaturas entre 60-200 °C
Etapa lenta, para não projetar amostra
Ex: para soluções aquosas a secagem 
é feita em 105 ºC
Espectrometria de Absorção Atômica
Pirólise
T (°C)
Tempo (s)
Eliminação da matriz da amostra
Temperaturas entre 200-1600 °C
Etapa lenta, para não volatilizar o 
analito
Ex: para Au em soluções ácidas, 
pirólise até 900 ºC 
Temperaturas dependente da matriz e 
do analito
Espectrometria de Absorção Atômica
Atomização
T (°C)
Tempo (s)
Formação do vapor atômico; átomos 
gasosos no estado fundamental
Temperaturas de 1400-2600 °C
Etapa rápida para todo analito 
volatilizar simultaneamente; etapa de 
medida
Ex: para Cr, temperatura de 2300 ºC 
Temperaturas dependente do analito
Espectrometria de Absorção Atômica
LimpezaT (°C)
Tempo (s)
Eliminação de qualquer resíduo 
Temperaturas 200 °C maiores que a 
atomização utilizada
Etapa rápida
Espectrometria de Absorção Atômica
Características da GF AAS
Limite de detecção: 1000 vezes maior que na FAAS
LD na faixa de g.L-1
Elementos: detecta cerca de 55 elementos (FAAS ~ 64, TOTAL ~70)
Volume de amostra: cerca de 5-30 L por medida (FAAS ~ 2-5 mL)
Tempo de medida: cerca de 1-3 minutos (FAAS ~ 5-10 segundos)
Automatização: a amostra é introduzida automaticamente
Custo: muito mais caro que um FAAS
Analista: muito mais conhecimento que para FAAS
103
Espectrometria de Absorção Atômica
Injeção da amostra: Pipetador automático (autosampler)
104
Espectrometria de Absorção Atômica
Vista superior do 
pipetador automático
Espectrometria de Absorção Atômica
Forno de Grafite
Pipetador automático
AAS com Geração de Hidretos (HG AAS)
Única Modificação no equipamento: cela de quartzo em T sobre o atomizador
Espectrometria de Absorção Atômica
NaBH4 + H
+ + M MHx (Hidreto volátil) 
M = As, Bi, Ge, Sb, Se, Te, Pb e Hg
Gás de arraste (N2 ou Ar) conduz os hidretos gasosos até uma cela de quartzo 
aquecida ( ~1000 °C), que atomiza os hidretos
Técnicas de Geração de Hidretos
❖ amostras contendo As, Sb, Se, Bi e Pb;
❖ adição de solução aquosa acidificada da amostra em
boridreto de sódio a 1%, contido em recipiente de
vidro:
3BH4
- + 3 H+ + 4 H3AsO3  3 H3BO3 + 4 AsH3  + 3 H2O
❖ arsina (hidreto volátil) é transportado para a câmara
de atomização por um gás inerte;
❖ Decomposição leva à formação de átomos do analito.
Amostra e 
NaBH4Gás inerte
Tubo de absorção de quartzo
h
Queimador
Para capela de exaustão
Agitador 
magnético
Atomização de Hidretos (Geração de Hidretos)
✓ para determinação de mercúrio (pressão de vapor razoável
em temperatura ambiente)
✓ mercúrio elementar é levado em um tubo por um fluxo de gás
inerte através da mistura onde o elemento foi formado.
Atomização por Vapor Frio
AAS com Geração de Hidretos (HG AAS)
Espectrometria de Absorção Atômica
Gases
Para determinação de Hg a técnica é chamada de Vapor Frio
(CV), porque o Hg não forma hidreto para o estado Hg0(g)
Vapor frio - Hg
Tubo aquecido na chama hidretos
Sistema de geração química de vapor
Espectrometria de Absorção Atômica
Características da HG AAS
Limite de detecção: cerca de 1000 vezes menor que na FAAS
LD na faixa de g.L-1
Elementos: detecta cerca de 8 elementos (FAAS ~ 64, TOTAL ~70)
Volume de amostra: 0,1- 5 mL por medida (FAAS ~ 2-5 mL)
Tempo de medida: cerca de 30 – 60 segundos (FAAS ~ 5-10 seg)
Custo: pouco mais caro que um FAAS
Analista: muito mais conhecimento que para FAAS
Espectrometria de Absorção Atômica
Quadro comparativo AAS
Custo
Tempo
Interferentes
Qualidade do 
operador
LD
N° elementos
Vol. amostra
FAAS
Baixo
Rápido
Poucos
Média
mg L-1
~ 64
~ 15 mL
GF AAS
Alto
Lento
Muitos
Alta
g L-1
~ 55
~ 100 L
HG AAS
Médio
Médio
Muitos
Alta
g L-1
~ 8
100 L – 10 mL
interferência de ionização, 
interferência de matriz, 
interferência de fundo. 
INTERFERÊNCIAS
interferência espectral, 
interferência química, 
Interferência Química
Produção de compostos estáveis na chama: dissociação incompleta;
Produção de compostos refratários: que não se dissociam
Solução:
Aumento da temperatura da chama
Uso de agentes de liberação
Extração do analito
Aumento da temperatura da chama
Ex: óxido de alumínio se dissocia mais facilmente na chama de
óxido nitroso – acetileno do que na chama ar - acetileno
RESULTADO:
Formação de átomos livres em fase gasosa
Ex: ANÁLISE DE CÁLCIO NA PRESENÇA DE FOSFATO:
adição de excesso de cloreto de lantânio ou cloreto de estrôncio
acarreta a formação de fosfato de lantânio (ou de estrôncio) e o cálcio
pode ser determinado na chama de ar-acetileno sem qualquer
interferência do fosfato.
Uso de agentes de liberação
M – X + R ↔ R – X + M
Interferência de ionização
A interferência de ionização ocorre quando a temperatura da
chama é muito alta para o analito e, por isso, tem energia suficiente
para levá-lo além do estado atômico neutro e produzir íons.
SOLUÇÃO
Adição de supressor de ionização à amostra, padrões e branco.
Ex.: K, Na, Rb e Cs, metais alcalinos que se ionizam facilmente e
tornam a chama rica em elétrons, desfavorecendo a formação de
outros cátions.
Resultado
O analito presente na amostra se ionizará menos facilmente.
Trabalhar com chamas mais frias, que diminuem os efeitos da
ionização.
Interferência de matriz
Elas ocorrem por que as características físico-químicas da matriz
de amostra (viscosidade, velocidade de queima, tensão
superficial), podem diferir consideravelmente dos padrões da
curva de calibração.
SOLUÇÃO
Observar:
concentração de sais, ácidos, ou bases dissolvidos;
solventes;temperaturas de padrões e amostra.
Espectrometria de Absorção Atômica
Interferências em AAS
Interferências espectrais: espécies moleculares na chama
Estas espécies também absorvem a radiação da LCO
ABSORÇÃO DE FUNDO (Background)
Uso de uma lâmpada de deutério, que emite radiação na forma de bandas
Espelho plano seccionado: ora passa a radiação proveniente da LCO, ora passa 
a radiação da lâmpada de D2
“CORREÇÃO DE FUNDO”
Curva analítica– A versus C.
Para análise quantitativa,
utiliza-se uma série de
soluções padrões do
analito de concentrações
conhecidas para construir
a curva analítica.
A partir da curva se obtém
uma equação linear por
regressão.
Método dos mínimos quadrados
baCA
baxy


   
   
   22
2
22
)(
 

 
  






ii
iiiii
ii
iiii
xxn
xyxyx
b
xxn
yxyxn
a
Exercício
Solução de P
(ppm)
Absorbância
1,00 0,230
2,00 0,436
3,00 0,638
4,00 0,848
Amostra
de urina
0,518
   
   
   22
2
22
)(
 

 
  






ii
iiiii
ii
iiii
xxn
xyxyx
b
xxn
yxyxn
a
b = 0,024
a = 0,2056
Amostra – ?? ppm