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Capítulo3-4a

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Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 75
 
3.5 - TERMINOLOGIA PARA DENOMINAÇÃO DOS INSTRUMENTOS USADOS EM 
MEDIDAS DE ESPECTROSCOPIA ÓTICA 
���� Espectroscópio 
- Instrumento para identificação visual das linhas de emissão. 
- Possui um dispositivo para observação visual adaptado na fenda de saída do 
monocromador. 
 
���� Colorímetro 
- Instrumento para medidas de absorção por comparação visual. 
- Olho humano ⇒ detetor 
 
���� Fotômetro 
- Instrumento que faz uso de filtros para seleção da faixa de comprimentos de onda de 
trabalho. 
 
���� Espectrógrafo 
- Instrumentos nos quais o detetor é continuamente exposto a todo o espectro disperso 
historicamente → detetor → placas ou filmes fotográficos 
atualmente → detetor → rede de diodos ou dispositivos de transferência de 
carga 
 
����Espectrômetro 
- Instrumento capaz de informar acerca da intensidade da radiação absorvida ou 
emitida em função do comprimento de onda ou da freqüência 
- Seleção do λ ⇒ monocromadores 
 
����Espectrofotômetro 
- Espectrômetro equipado com uma ou mais fendas de saída e fotodetetores que 
permitem determinar a relação entre a potência de dois feixes em função do 
comprimento de onda da radiação. 
 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 76
 
3.6 - CONFIGURAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS PARA ABSORÇÃO MOLECULAR NO 
UV/VIS 
3.6.1 - TIPOS DE EQUIPAMENTOS: 
•••• Feixe simples 
- requer fonte estabilizada evitar erros devido a variações na potência da fonte quando 
se mede 100% T e % T da amostra 
 
 
 
 
 
 
 
•••• Feixe duplo tempo 
 espaço 
- elimina efeitos de flutuações na fonte durante as medidas de % T 
- compensa possíveis oscilações no transdutor e/ou no amplificador durante as 
análises 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 77
 
•••• Multicanal 
- mais recentes 
- detector = transdutor ⇒ rede de diodos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 78
 
3.6.1.1 - Fotômetros 
• Simples, baratos e de fácil manutenção 
• Seleção da faixa de comprimentos de onda de trabalho ⇒ filtros (absorção ou 
interferência) 
↓↓↓↓ 
Número de filtros é limitado → isolam faixas espectrais relativamente largas 
 
OBS 
Filtros de absorção ⇒ seleção da faixa ótima (máxima A) para análises quantitativas → 
filtro que deixe passar a cor complementar à da solução em estudo 
 
 
Figura 3.19 – Representação esquemática de fotômetros de feixe simples e de feixe 
duplo 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 79
 
3.6.1.2 – Fotômetro tipo sonda 
• Pode ser imerso na célula adequado para titulações fotométricas 
• Colocado imerso no “branco” e depois na amostra 
• As sondas podem ser de vários materiais (aço inox, vidro pyrex, plásticos resistentes a 
ácidos) 
 
 
 
Figura 3.20 – Representação esquemática de fotômetro de sonda. 
 
 
 
 
 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 80
 
3.6.1.3 - Espectrofotômetros 
• Uso de monocromadores para selecionar os λ de trabalho→ variação contínua dos 
comprimentos de onda na região de interesse → obtenção dos espectros de 
absorção → análises qualitativas 
• Operam nas regiões UV/VIS (componentes óticos de quartzo) ou VIS (componentes 
óticos de vidro) 
• Largura da faixa espectral isolada → depende da qualidade do monocromador: 10 nm 
a 0,2 nm 
 
Exemplos de instrumentos comerciais: 
 
1) Spectronic 20 
 
 
 
 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 81
 
2) “Turner 350” (Sequoia-Turner) 
 
 
3) “CAMSPEC M330” (Camspec) 
•••• Faixa de trabalho: 180 – 900 nm 
•••• Exatidão fotométrica: 0,005 A ou 0,3% T 
•••• Largura da banda : 0,5, 1 e 0,5 nm por variações na largura da fenda 
•••• Varredura na faixa de trabalho com o “branco” →→→→ espectro é armazenado na 
memória do computador 
•••• Varredura das amostras →→→→ espectro das amostras é obtido com auxílio dos dados de 
referência ⇒⇒⇒⇒ simular feixe duplo 
•••• Computador ⇒⇒⇒⇒ diferentes opções para tratamento dos dados 
•••• Vantagens em relação ao feixe duplo verdadeiro: 
- maior potência de radiação alcança o detetor 
- maiores valores para relação sinal/ruído 
- compartimentos para amostras mais simples 
•••• Desvantagem: 
- espectro de referência e da amostra adquiridos em tempos diferentes →→→→ sujeito a 
erros devido a instabilidade na fonte e no detetor 
 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 82
 
4) Espectrofotômetro manual de feixe duplo no tempo (região UV/VIS) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5) “PERKIN ELMER Série 57” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
•••• Características: ∗∗∗∗ resolução temporal 
 ∗∗∗∗ largura de fenda variável: 0,2 – 0,5 – 1,0 e 3,0 nm 
 ∗∗∗∗ rede de difração plana (45 x 45 mm) com 1440 sulcos/mm 
 ∗∗∗∗ faixa de trabalho: 190-750 nm 
 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 83
 
6) Espectrofotômetro com dispersão dupla 
 
VARIAN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
•••• Características: ∗∗∗∗ melhor resolução espectral 
 ∗∗∗∗ percurso da radiação no monocromador: 
- radiação passa pela fenda de entrada 1, é dispersa pela rede e 
atinge a fenda de saída 1; um conjunto de espelhos direciona 
o feixe para a fenda de entrada 2, ocorrendo uma nova 
dispersão pela rede; finalmente, o feixe emerge pela fenda de 
saída 2. 
 ∗∗∗∗ resolução: 0,07 nm 
 ∗∗∗∗ radiação espúria: 0,0008% (220-800nm) 
 ∗∗∗∗ pode operar na região IVP com detector adequado (PbS) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 84
 
7) Espectrofotômetro multicanal 
 
“HP 8452A ” (Hewlett-Packard Co.) 
 
 
FONTE → AMOSTRA → MONOCROMADOR → REDE DE DIODOS 
 
•••• Rede de diodos →→→→ arranjo linear de centenas de fotodiodos formados ao longo de um 
chip de Si (L = 1 - 6 cm e largura diodo = 15 – 50 µm) 
 
 
•••• Cada diodo ⇒⇒⇒⇒ capacitor e interruptor 
- um sistema controlado por computador fecha momentaneamente cada interruptor 
→→→→ capacitor carregado ⇒⇒⇒⇒ – 5V 
- radiação incide na superfície do diodo →→→→ descarga parcial do capacitor →→→→ gera 
corrente proporcional à potência da radiação incidente →→→→ resultados 
amplificados, digitalizados e armazenados 
- todos os diodos são varridos em alguns milisegundos e o ciclo se repete 
 
 
Capítulo 3 – Espectroscopia de absorção molecular no UV-VIS 
 85
 
•••• Largura da fenda = largura do diodo →→→→ Sinal de saída de cada diodo associado a 
um λ 
 
•••• Varrendo seqüencialmente os sinais →→→→ Espectro de absorção (± 1 s) 
 
•••• Características: 
- velocidade na aquisição do espectro 
∗ varredura 200-820 nm em 0,1 s 
∗ são feitas várias varreduras seqüenciais que são guardadas na memória do 
computador 
- análise multielementar simultânea 
- alta reprodutibilidade do espectro (não existem partes móveis) 
- útil para estudos cinéticos e para aqueles que envolvem intermediários transientes 
- útil na determinação qualitativa e quantitativa dos componentes que eluem em 
coluna de cromatografia líquida 
- alta estabilidade da fonte e do sistema eletrônico sinal do solvente (branco) 
adquirido e armazenado a cada 5 ou 10 min.•••• Desvantagem 
- custo alto e resolução baixa (1-2 nm)

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