Resumo de Espectrometria de U.V visível

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Espectrometria de Absorção Molecular no 
Ultravioleta/Visível 
 
O que é o método de espectrometria de U.V/visível? É 
um método que se baseia em ondas eletromagnéticas 
que são visíveis ao olho humano. 
 
Métodos espectroscópios: 
 
Conceito: Qualquer método de análise que utilize a 
interação da radiação eletromagnética com o analito 
para quantificar a concentração desse analito em uma 
determinada amostra. 
 
Qual tipo de transição quântica é utilizada no U.V 
visível e como funciona? 
 
No U.V visível o tipo de transição quântica é a absorção 
eletrônica. A radiação incide sobre a amostra, 
interagindo com o analito que vai absorver parte dessa 
radiação, gerando uma excitação eletrônica e fazendo 
com que a molécula passe do seu estado fundamental 
para o estado excitado. 
 
 
Observação: O tipo de energia necessária para 
promover o salto quântico é diferente para cada 
amostra e é necessário uma quantidade exata de 
energia para isso acontecer, pois se usarmos metade, ou 
o dobro da energia necessária, nada vai acontecer. 
 
Que tipos de moléculas são utilizadas no U.V/visível? 
Moléculas orgânicas 
 
Qual tipo de excitação o infravermelho promove? 
Apenas rotacional e vibracional, pois não tem energia 
suficiente para fazer a excitação eletrônica. 
 
Como é o funcionamento do equipamento? 
Há uma fonte de radiação (lâmpada) que emite uma 
radiação sobre a amostra (feixe incidente) com uma 
determinada potência e essa radiação vai sair da 
amostra com outra potência (feixe emergente), pois 
parte da radiação incidida foi absorvida pelo analito. 
 
Explique quais tipos de perdas da radiação podem 
ocorrer. 
- Perdas pela absorção da amostra pelo analito. -> perda 
principal 
 
- Perdas por Reflexão: pois a radiação que incide pode 
refletir nos eixos da cubeta e não chegar ao detector 
 
- Perdas por espalhamento: pois inicialmente a radiação 
está se propagando no ar e quando incide na amostra, 
devido a diferença de viscosidade, muda sua angulação 
e parte da radiação não chega no detector. 
 
 
 
O que é transmitância? 
É a radiação que atravessa a amostra sem ser absorvida 
(saiu do equipamento, é o feixe de luz que emergiu) 
 
O que é absorbância? 
A absorbância é toda a radiação que foi absorvida pelo 
analito. Para descobrir o valor de absorbância é feito o 
cálculo da diferença entre o Feixe Emergente – Feixe 
Incidente e no final deve-se também diminuir o branco, 
assim, será descoberto o quanto da radiação incidida foi 
absorvida pela amostra. 
 
O que é o caminho optico? É o caminho que a radiação 
vai ter que percorrer em contato com a amostra, na 
figura o caminho óptico está representado em b. 
 
 
Lei de Beer: 
 
É uma relação matemática que demonstra que a 
absorbância (A) ou transmitância (T) relaciona-se 
linearmente com a concentração do analito. Ou seja, a 
lei de beer baseia-se na utilização de uma curva padrão 
para descobrir a concentração do analito. 
 
 
b – caminho ótico 
c- concentração do analito 
e- absortividade molar 
 
O que é a absortividade molar? 
É o quão sensível é o analito em um determinado 
comprimento de onda, assim, quanto maior a 
absortividade molar, mais o analito absorve aquela 
radiação naquele comprimento de onda especifico. -> 
absortividade molar é uma medida muito importante 
para o analista determinar as condições de trabalho, 
verificando se a molécula é sensível ao comprimento de 
onda que será utilizado 
 
 
Quais as principais Limitações da Lei de Beer? 
- A lei de beer só serve para radiações monocromáticas 
(utilizando apenas um comprimento de onda fixo) 
 
- Só é possível trabalhar com concentrações baixas de 
analito: pois se houver uma amostra com concentração 
muito alta do analito haverá muitas perdas de radiação 
devido a viscosidade do meio. Além disso, quando a 
solução da amostra está mais concentrada, há interação 
entre as moléculas e quando uma nuvem eletrônica de 
uma molécula se aproxima da nuvem eletrônica de 
outra molécula isso modifica a distribuição de cargas , 
modificando a absortividade molar dessa molécula. 
 
 
O que são desvio químicos? 
É quando o analito se dissocia ou reage com substâncias 
presentes no meio, pois quando o analito interage com 
outra substância presente na amostra, ele se transforma 
em outra molécula e já não apresenta a mesma 
absortividade molar. 
 
Além disso, se o analista estiver trabalhando com um 
analito muito ácido, em diferentes concentrações esse 
analito pode apresentar uma dissociação ácida 
diferente, liberando mais ou menos H+ para o meio. 
 
O que é o lambida máximo e porque a lei de beer exige 
que se trabalhe com radiação monocromática? 
 
É a região de platô da curva, onde a seleção do 
comprimento de onda vai gerar uma maior absorbância 
pelo analito e é necessário para minimizar o desvio 
instrumental aparente, pois utilizamos a região espectral 
onde a absortividade é constante. 
 
 
 
 
Instrumentação: 
 
1. Fontes de Radiação 
 
Quais as principais fontes de radiação utilizadas no 
Ultravioleta (U.V)? 
São as lâmpadas de Dautério e Hidrogênio 
 
Quais as principais fontes de radiação utilizadas na 
radiação visível e no infravermelho? 
Lâmpadas de Filamento de Tungstênio 
 
Qual o requisito essencial para as fontes de radiação? 
Qual a importância? 
Emitir radiação continuamente, porque se a lâmpada 
piscar em algum momento, o aparelho irá interpretar 
que a amostra absorveu toda a radiação. 
 
 
 
 
 
2. Cubetas 
 
Em quais tipos de analise são utilizadas as cubetas de 
quartzo? 
São utilizadas para análise de U.V e de radiação visível, 
pois o quartzo não absorve essas radiações 
 
 
 
Em quais tipos de analise são utilizados cubetas de 
vidro? 
Apenas na análise utilizando radiação visível, pois o vidro 
absorve a radiação ultravioleta. 
 
Em quais tipos de analise são utilizadas cubetas de 
plástico? 
Só para o visível 
 
3. Seletores de comprimento de onda: 
 
O que é o filtro ótico? 
É um seletor de comprimento de onda mais antigo. 
Por exemplo, se o analista tem uma lâmpada que emite 
todos os comprimentos de onda e quer filtrar apenas o 
comprimento de onda vermelho, usa-se um filtro ótico 
da cor complementar ao vermelho (verde) que absorve 
todas as outras cores e filtra apenas o vermelho. 
 
Como funciona o monocromador? 
É um seletor de comprimento de onda mais moderno. 
Possuem uma rede de difração para dispersar a radiação 
em vários comprimentos de onda, ao girar a rede, os 
comprimentos de onda diferentes podem ser dirigidos 
para uma fenda de saída. Antigamente eram utilizados 
prismas 
 
 
 
 
 
 
 
4. Detector: 
 
O que é o Detector? 
É um equipamento que converte o sinal radiante em 
sinal elétrico e amplifica o sinal elétrico para que possa 
ser feito a leitura. 
 
O que são detectores do tipo diodos? 
É muito utilizado em HPLC (cromatografia liquida de alta 
eficiência). É uma série de diodos ligados um ao lado do 
outro, como se fosse um detector miniaturizado. Ao 
decompor a radiação, cada comprimento de onda colide 
com um diodo, sendo possível analisar simultaneamente 
cada comprimento de onda. 
 
 
 
Tipos de Instrumento: 
 
O que é o fotômetro? 
É um equipamento que separa os comprimentos de 
onda por filtros ópticos e não é tão eficiente. 
 
O que são os espectrofotômetros? 
São equipamentos que trabalham na faixa do U.V e 
visível e ocomprimento de onda vai ser selecionado por 
monocromadores. 
 
Quais os tipos de espectrofotômetros existentes? 
Como funciona cada um e qual é o melhor? 
 
- Espectrofotômetro de feixe simples: 
Apresenta apenas um compartimento (para o padrão, 
analito e branco) e a substância que se deseja ler é 
colocada alternadamente no compartimento 
 
- Espectrofotômetro de feixe duplo: 
Há dois compartimentos para as cubetas, um 
compartimento que será colocado a amostra e outro 
compartimento para o branco. A radiação proveniente 
do monocromador é igualmente dividida em dois feixes 
por um conjunto de espelho, que incidem nos dos 
compartimentos. Assim, a vantagem dessa técnica é que 
leitura das duas cubetas será feita juntas, 
experienciando a mesma condição de analise. Além 
disso, flutuações da fontes são compensadas (em caso 
da fonte piscar, um compensa o outro). 
 
 
 
Qual a o requisito para utilizar um espectrofotômetro 
de feixe simples? Isso é uma desvantagem? 
Ter uma fonte bem estabilizada, é considerado uma 
desvantagem, porque se a lâmpada não é estável e 
pisca, por exemplo, na hora de ler o branco, o 
equipamento vai interpretar a piscada como maior 
absorbância e vai descontar um valor de branco maior 
que o normal. Assim, deve-se ter uma fonte estabilizada 
para evitar erros de leitura. 
 
Qual a desvantagem na utilização do 
espectrofotômetro de feixe duplo? 
A desvantagem é a divisão do feixe, pois ao dividir o 
feixe diminui a potência e a sensibilidade cai, pois chega 
menos radiação na amostra que é rapidamente 
absorvida e quase nada de radiação chega ao detector. 
 
Ajustes da transmitância 
 
É feito ao iniciar o aparelho. O aparelho para se ajustar, 
coloca um obturador na frente do feixe, bloqueando-o, 
fazendo assim, que aquela radiação vinda da lâmpada 
não chegue no detector e isso é interpretado como 
transmitância 0%. 
 
Qual a importância da transmitância 0%? 
É importante fazer esse procedimento, pois o 
equipamento internamente não é completamente 
vedado da radiação externa, então o aparelho considera 
que a pouca radiação que está presente no aparelho, é 
considerada zero. 
 
Como é medido a transmitância 100%? 
Sem a amostra no compartimento, apenas o branco, o 
obturador é retirado, fazendo com que chegue toda a 
radiação e isso é interpretado como 100% de 
transmitância 
 
 
 
 
Procedimentos Analíticos: 
 
Analises qualitativas: Serve para monitorar substâncias 
que o analista já sabe a estrutura, como na análise por 
HPLC. 
Não serve para fazer a determinação estrutural de 
substâncias desconhecidas, pois moléculas muito 
parecidas geram espectros U.V visíveis semelhantes e 
isso pode gerar confusão. 
 
O que são grupos cromóforos? 
É uma parte ou conjunto de átomos de uma molécula 
responsável por sua cor. Possuem elétrons pi e são 
facilmente excitados. 
 
Como é possível saber se é possível quantificar um 
analito por U.V visível? 
Apresentar em sua estrutura grupos cromóforos, pois 
quanto mais grupos cromóforos, menos energia é 
necessária para excitação. 
 
Porque os grupos cromóforos absorvem no visível? 
Pois o visível é menos energético que o ultravioleta 
 
Como fazemos a analise se a amostra não é absorvente 
no U.V visível? 
É feito uma reação química, inserindo nessa molécula 
grupos cromóforos para gerar uma substância colorida e 
melhorar a absortividade molar. 
Exemplo: O ferro pode ser complexado com um 
composto orgânico como o tilsufato para ser analisado 
por U.V visível 
 
 
Branco: 
 
O que é o branco? 
É tudo que há na amostra, menos o analito. 
Exemplo: Em uma amostra de cafeína e clorofórmio, o 
analito é a cafeína e o branco vai ser o clorofórmio. 
Quando for colocado as substâncias no aparelho, ele vai 
descontar os valores de absorbância para ter apenas o 
resultado do analito. 
 
Porque o branco é utilizado na análise? 
Para compensar possíveis erros de leitura, além disso, o 
branco precisa estar na mesma cubeta para que os erros 
de reflexão sejam compensados. 
 
 
 
 
Escolha do método quantitativo: 
 
- Curva padrão 
- Método de adição de padrão 
 
Resumo da Determinação de Condições de 
Análise: 
 
- Respeitar a lei de beer, determinando em qual 
comprimento de onda a absorção é máxima 
 
- Analisar a absortividade da substância em determinado 
comprimento de onda 
- Analisar as variáveis que influenciam na absorbância 
como ph, tipo de solvente, temperatura, interferentes. 
- Ambientar as cubetas com a amostra antes de fazer a 
leitura