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Pontifícia Universidade Católica do Paraná Engenharia Química – 5º Período Análise Instrumental Prof.: Monica Beatriz Kolicheski Análise Espectrofotométrica do Azul de Metileno André Ricardo Berton Caroline Paes Bomfim Kevyn Vaz Alves Matheus Pietrochinski Stephany Cristine Benetti Thaís Moletta Curitiba, 18/02/2010 Palavra chave: Absorbância, Espectrofotometria. Objetivo: Obter o espectro de absorção do azul de metileno e construir uma curva de calibração. Determinar a concentração de uma amostra desconhecido. Introdução: A espectrofotometria é o método de análises óptico mais usado nas investigações biológicas e fisico- químicas. O espectrofotômetro é um instrumento que permite comparar a radiação absorvida ou transmitida por uma solução que contém uma quantidade desconhecida de soluto, e uma quantidade conhecida da mesma substância. Todas as substâncias podem absorver energia radiante, mesmo o vidro que parece completamente transparente absorve comprimentos de ondas que pertencem ao espectro visível. A água absorve fortemente na região do infravermelho. A absorção das radiações ultravioletas, visíveis e infravermelhas depende das estruturas das moléculas, e é característica para cada substância química. Quando a luz atravessa uma substância, parte da energia é absorvida (absorbância): a energia radiante não pode produzir nenhum efeito sem ser absorvida. A cor das substâncias se deve a absorção (transmitância) de certos comprimentos de ondas da luz branca que incide sobre elas, deixando transmitir aos nossos olhos apenas aqueles comprimentos de ondas não absorvidos. A fotometria é o ramo da óptica que se preocupa em medir a luz, em termos de como seu brilho é percebido pelo olho humano. Aquela se diferencia da radiometria, que é a ciência que mede a luz em termos de sua potência absoluta, por descrever a potência radiante associada a um dado comprimento de onda usando a função de luminosidade modeladora da sensibilidade do olho humano ao brilho. A fotometria também é utilizada na astronomia, na observação de estrelas, pela percepção da diminuição da luz por elas emitida. Através de estudos e cálculos, é possível descobrir novos planetas e saber informações como rotação, translação, distância da estrela e satélites. Métodos fotométricos De acordo com o senso comum, quanto mais cromóforo (substância que absorve luz) uma solução tiver, mais escura ela será. No início, a fotometria utilizou exatamente este instrumento, ou seja, o olho humano, para determinar a concentração de substâncias cromóforas. Para facilitar esta tarefa, uma vez que o nosso olho não é um equipamento absoluto, usou-se cores ou concentrações padrões com os quais a solução em análise poderia ser comparada. A precisão deste método, porém, não era adequada devido às propriedades da visão e também do componente subjetivo, que sempre que possível deve ser eliminado na quantificação. O advento de equipamentos capazes de quantificar a luz permitiu que a quantidade de fótons pudesse ser medida, permitindo uma quantificação muito mais precisa. Fotometria É a medida da luz proveniente de um objeto. A fotografia astronômica iniciou no fim do século XIX e durante as últimas décadas muitos tipos de detectores eletrônicos são usados para estudar a radiação electromagnética do espaço. Todo o espectro electromagnético, desde a radiação gama até as ondas de rádio são atualmente usadas para observações astronômicas. Apesar de que observações com satélites, balões e espaçonaves podem ser feitas fora da atmosfera, a grande maioria das observações é obtida da superfície da Terra. Como a maioria das observações utiliza radiação electromagnética, e podemos obter informações sobre a natureza física da fonte estudando a distribuição de energia desta radiação, introduziremos alguns conceitos para a caracterização desta radiação. comprimento de onda freqüência c 300 000 km/s velocidade da luz Localização no espectro: A radiação visível vai aproximadamente de 3900 Å (violeta) até cerca 7800 Å (vermelho). Tab.1 - Freqüências e comprimentos de onda para várias cores, no vácuo. Cor Comprimento da Onda (Å) Freqüência (1012 Hz) violeta 3900 - 4550 659 - 769 azul 4550 - 4920 610 - 659 verde 4920 - 5770 520 - 610 amarelo 5570 - 5970 503 - 520 laranja 5970 - 6220 482 - 503 vermelho 6220 - 7800 384 – 482 Como as cores são subjetivas, pois dependem da sensibilidade de cada olho humano, a definição é um pouco arbitrária. Transmitância Se passarmos um feixe de luz de intensidade conhecida (Io) através de uma amostra e medirmos a intensidade da luz que emergiu, podemos calcular a transmitância (T) desta amostra da seguinte forma: T = I / Io , isto é, a razão de luz que atravessa a amostra. Lei de Lambert-Beer Para que esta diminuição na intensidade da radiação possa ser utilizada para a determinação da concentração de um cromóforo, é necessário relacionar estas duas grandezas, que são obtidas pela lei de Lambert-Beer. Primeiramente é necessário esclarecer que a luz atravessa um caminho óptico no qual se encontram uma certa quantidade de moléculas do cromóforo, sendo que somente uma parte destas podem interagir de forma adequada com a luz para que esta possa ser absorvida. Importante mencionar aqui é que a quantidade de cromóforos que interagem com a luz neste caminho óptico é proporcional à concentração do cromóforo na cubeta (recipiente no qual passa a luz). Uma teoria que pretende relacionar a concentração de um cromóforo com a quantidade de luz absorvida deve levar em consideração que cada interação adequada da luz com o cromóforo diminui a intensidade do feixe de luz numa quantidade infinitesimal dP, no qual P é a intensidade radiante e d é uma quantidade infinitesimal. Esta redução na intensidade radiante é proporcional à concentração do cromóforo e à intensidade do feixe de luz. Podemos então escrever a equação como sendo: dP = C P db (1) dP = -k C P db (2) No qual db representa uma quantidade infinitesimal do caminho óptico percorrido (o necessário para encontrar um cromóforo pronto para absorver um fóton), k é a constante de proporcionalidade e o sinal negativo significa que a intensidade da luz está diminuindo. Bem, mas o que interessa é a quantidade de luz absorvida ao longo de certo caminho óptico de, por exemplo, 1 cm e não infinitesimal. Para chegarmos à equação que descreve isto, devemos somar as d Ps em todos os d bs, o que matematicamente é conseguido com a integração, o que fornece: ln P/P0 = - k b C considerando que, ln = log2,303: -log P = k b C P0 2,303 E finalmente considerando que P/P0 TAquesendoCbA log Nesta equação, que é denominada de Lambert-Beer, o e (epsilon) é a absortividade molar, uma constante dependente do λ, do cromóforo, do solvente e da temperatura. Um e elevado significa uma grande capacidade de um cromóforo absorver luz de um certo λ em determinadas condições. Fig. 1 - Como mostrado na figura, a lei de Lambert-Beer fornece um traçadográfico de A x [C]. Em forma de reta enquanto que a transmitância fornece uma curva descendente, quando a abscissas é a concentração do cromóforo ([C]). Neste gráfico a inclinação da reta fornece o valor de “e b”, ou seja, um gráfico de A x [C] pode ser utilizado para o cálculo da absortividade molar.É importante mencionar que a lei de Lambert-Beer somente se aplica quando as seguintes considerações forem obedecidas: a) a radiação incidente deve ser monocromática, isto é, possuir somente um λ; b) os centros absorventes devem atuar independentemente uns dos outros no processo de absorção. Também é necessário destacar que quanto maior o e mais precisa será a determinação, o que significa dizer que o 1 mais adequado para a determinação da concentração de um cromóforo através da lei de Lambert-Beer é o λ de absorbância mais intensa, ou seja, o pico de absorbância. Métodos fotométricos na análise quantitativa O principal uso dos métodos fotométricos é na quantificação de substâncias. Estes métodos podem ser utilizados para a determinação da concentração de um cromóforo, a partir de soluções com concentrações conhecidas ou então com a utilização da constante e para as condições nas quais se está fazendo a determinação. Na construção de uma curva de calibração é importante utilizar todas as condições nas quais se encontra a amostra cuja concentração se deseja determinar. Espectrofotometria É o método mais exato para a determinação da concentração de substâncias em solução. Mas os instrumentos são mais dispendiosos do que os que foram descritos anteriormente. Um espectrofotômetro pode ser considerado como um fotômetro fotoelétrico de filtro refinado que permite o uso de faixas de luz aproximadamente monocromáticas continuamente variáveis. As partes essenciais de um espectrofotômetro são uma fonte de energia radiante, um monocromador, um dispositivo para o isolamento de luz monocromática, mais exatamente, faixas estreitas de energia radiante da fonte de luz, células de vidro ou de sílica feixes de energia radiante que passam através do solvente ou da solução. A variação da cor de um sistema, com a modificação da concentração de um certo componente, constitui a base do que os químicos denominam análise colorimétrica. A cor é provocada pela formação de um composto corado, resultante da adição de um reagente apropriado, ou pode ser intrínseca ao constituinte analisado. A intensidade da cor pode ser comparada com a que se obtém pelo tratamento idêntico de uma quantidade conhecida (amostra). De acordo com HARRIS, a colorimetria visa a determinar a concentração de uma substância pela medida da absorção relativa de luz, tomando como referência à absorção da substância numa concentração conhecida. Na colorimetria visual usa- se, em geral, como fonte de luz, uma fonte natural ou artificial de luz branca. As de terminações são feitas num instrumento simples, denominado colorímetro, ou comparador de cores. Quando a vista for substituída por uma fotoelétrica , o instrumento é um colorímetro fotoelétrico. Neste instrumento emprega-se a luz que está numa banda estreita de comprimentos de onda, que se consegue pela passagem da luz através de filtros, isto é, de materiais coloridos na forma de placas de vidro, ou de gelatina, etc., que só transmitem a luz numa região espectral limitada. O instrumento é chamado, às vezes, "fotômetro de filtro". Na análise espectrofotométrica a fonte de radiação emite até a região ultravioleta do espectro. Desta radiação selecionam-se comprimentos de onda definidos que constituem bandas, com largura menor que 1nm. Este procedimento necessita de um instrumento mais complicado, e por isso mais caro. O instrumento é um espectrofotômetro. Um espectrômetro ótico é um instrumento que dispõe de um sistema ótico que pode provocar a dispersão da radiação eletromagnética incidente, e com o qual se podem fazer medidas da radiação transmitida num certo comprimento de onda da faixa espectral. Um fotômetro destina-se a medir a intensidade da radiação transmitida ou uma função desta intensidade. Um espectrômetro e um fotômetro, combinados num espectrofotômetro, podem gerar um sinal que corresponde à diferença entre a radiação transmitida por um material tomado como referência e a radiação transmitida pela amostra analisada, num certo comprimento de onda. A principal vantagem dos métodos colorimétricos e espectrofotométricos é a de proporcionarem um meio simples para determinar quantidades diminutas de substâncias. O limite superior dos métodos colorimétricos é, em geral, a determinação dos constituintes que estão presentes em quantidades relativas inferiores a 1 ou 2%. A sensibilidade pode ser, no entanto, aumentada mediante a técnica da espectrofotometria derivada. O desenvolvimento de colorímetros fotoelétricos de baixo custo colocou ao alcance de qualquer instituição de ensino pequena este ramo da análise química instrumental. Tab. 2 - Comprimento de onda aprox. das cores. Cores Comprimento de Onda (nm) Ultravioleta <400 Violeta 400-450 Azul 450-500 Verde 500-570 Amarelo 570-590 Alaranjado 590-620 Vermelho 620-760 Infravermelho >760 Fig. 2 -Comprimento de Onda aproximado das cores Na tabela estão as faixas de comprimento de onda aproximados que correspondem às diferentes cores. A percepção visual das cores é provocada pela absorção seletiva, por um objeto corado, de certos comprimentos de onda da luz incidente. Os outros comprimentos de onda ou são refletidos ou são transmitidos, de acordo com a natureza do objeto, e são percebidos pela vista como a luz do objeto. Se um corpo sólido opaco tem a aparência de branco, todos os comprimentos de onda são igualmente refletidos; se o corpo parece negro, a reflexão de luz de qualquer comprimento de onda é muito pequena. Se um corpo parece azul, são refletidos os comprimentos de onda que correspondem ao estímulo do azul, e assim sucessivamente. Na figura abaixo aparecem os limites aproximados do comprimento de onda e o conjunto de radiações pode ser considerado o espectro eletromagnético (excluindo-se, como é claro, as ondas acústicas). Percebe-se, no espectro, que os raios y e os raios X têm comprimentos de onda muito curtos, enquanto a radiação ultravioleta, a radiação visível, a radiação infravermelha, e as ondas de rádio têm comprimentos de onda sucessivamente maiores. Na colorimetria e na espectrofotometria, a região visível e a região ultravioleta que lhe é adjacente são da maior importância. Fig. 3 - Espectro eletromagnético As ondas eletromagnéticas são usualmente descritas em termos (a) do comprimento de onda (distância entre os picos sucessivos em cm, a menos de explicitação de outra unidade), (b) do número de onda v (número de ondas por cm) e (c) da freqüência v (número de ondas por segundo). Comum serem usadas em centímetros. Espectrofotometria no Infra-vermelho Os compostos orgânicos também absorvem radiações na região do infravermelho (IV) do espectro. A radiação infravermelha não tem energia suficiente para excitar os elétrons e provocar transições eletrônicas, mas ela faz com que os átomos ou grupos de átomosvibrem com maior rapidez e com maior amplitude em torno das ligações covalentes que os unem. Estas vibrações são quantizadas e, quando ocorrem, os compostos absorvem energia IV em certas regiões do espectro. Nas vibrações, as ligações covalentes comportam-se como se fossem pequenas molas unindo os átomos. Quando os átomos vibram, só podem oscilar com certas freqüências, e as ligações sofrem várias deformações. Quando a ligação absorve energia, ela sofre alterações e, ao retornar ao estado original, libera essa energia, que então é detectada pelo espectrômetro. As moléculas podem vibrar de muitos modos. Dois átomos unidos por uma ligação covalente podem efetuar vibrações de estiramento dessa ligação, como se fosse uma mola que estica e retorna ao tamanho original. Três átomos também podem efetuar diferentes vibrações de estiramento e alteração dos ângulos de ligação, em vários planos do espaço. No entanto, as vibrações de estiramento são as mais importantes. A radiação infravermelha é outra espécie de radiação eletromagnética cujo espectro começa num dos limites do espectro da luz (o vermelho) e se estende até à zona das ondas hertzianas (radar, televisão, rádio). É caracterizada por um comprimento de onda compreendido entre cerca de 800 e 105 nm. Nas moléculas, os átomos e os grupos atômicos estão em contínuo movimento, uns em relação aos outros (vibrações moleculares). Quando elas são sujeitas a radiação com energia semelhante à correspondente a essas vibrações (radiação infravermelha), as moléculas podem alterar o seu estado de vibração (excitação), absorvendo a radiação correspondente à diferença de energia entre o estado inicial e o estado excitado. Como não é possível a uma molécula vibrar de qualquer modo, mas apenas de alguns modos, a absorção da radiação ocorre apenas para determinados valores da energia, valores estes que são característicos das moléculas. Assim, através da comparação dos valores de energia da radiação infravermelha para os quais há absorção, é possível identificar as moléculas ou os tipos de moléculas presentes nas amostras. Sendo assim um método rápido de analise química, de múltiplas propriedades. Usos e aplicações A espectroscopia no infravermelho é largamente usada tanto na indústria quanto na pesquisa científica pois ela é uma técnica rápida e confiável para medidas, controle de qualidade e análises dinâmicas. Os instrumentos agora são pequenos, e podem ser transportados, mesmo para medidas de campo. Com a crescente tecnologia em filtragem computacional e manipulação de resultados, agora as amostras em solução podem ser medidas com precisão (a água produz uma banda larga de absorbância na faixa de interesse, o que daria um espectro ilegível sem esse tratamento computacional). Algumas máquinas até mesmo dirão automaticamente que substância está sendo analisada a partir de milhares de espectros de referência armazenados na memória. Medindo-se a uma freqüência específica ao longo do tempo, mudanças no caráter ou na quantidade de uma ligação em particular podem ser medidas, isso é especialmente útil na medida do grau de polimerização na manufatura de polímeros. As máquinas modernas podem tirar medidas na faixa de interesse freqüentemente, como 32 vezes por segundo. Isso pode ser feito enquanto se fazem medidas simultâneas com outras técnicas. Isso faz com que as observações de reações químicas sejam processadas mais rapidamente, de forma mais precisa e mais exata. Aparelhagem: Espectrofotômetro A Figura mostra um esquema de um espectrofotômetro, com os seus principais componentes numerados de 1 a 5, sendo 1 - fonte, 2 - prisma para seleção do 1, 3 - fenda, 4 – cubeta com a amostra e 5 - detector produzindo o resultado final. Fig. 4- Esquema de um espectrofotômetro Fig.5 - Espectrofotômetro Os espectrofotômetros modernos geralmente utilizam feixes duplos produzidos através de espelhos semitransparentes, sendo que um feixe passa através da amostra enquanto o outro feixe não, e a comparação entre a intensidade destes dois feixes produz a leitura final do equipamento. Isto elimina problemas como flutuações na fonte, diferente detecção para diferentes ls, etc. Seleção do Comprimento de Onda Uma das premissas da lei de Lambert-Beer é a luz monocromática, isto é, que tenha somente um determinado λ, que precisa ser selecionado do vasto espectro geralmente fornecido pela fonte. A seleção do λ pode ser realizado de várias formas. Nos fotocolorímetros, esta seleção se dá através do uso de filtros, que nada mais são do que vidros coloridos. Obviamente as cores destes vidros foram cuidadosamente escolhidas para que estes permitam a passagem de um λ específico. Na realidade a seleção do λ usando-se filtros geralmente consegue uma precisão de somente alguns nm, ou seja, consegue selecionar uma faixa de λs em vez de um λ específico. Nos espectrofotômetros utilizam-se geralmente prismas ou grades de difração para uma seleção mais precisa do λ. Diferentes λs viajam com velocidades diferentes através da matéria, sendo que λs menores sofrem mais difração do que λs maiores. Usando-se um prisma móvel juntamente com lentes adequadas e uma fenda se consegue selecionar λs com a precisão de até λ nm. Outra forma de seleção do l é o uso de uma grade de difração, que nada mais é do que uma superfície irregular que consegue refletir a luz. A interferência desta luz refletida fornece um espectro, do qual se pode selecionar os λs de forma semelhante ao descrito para o prisma. Prisma (la > lb) Procedimento experimental: Etapa 1: Primeiramente, pipitou-se 3 mL da solução padrão da solução de Azul de Metileno para um balão volumétrico de 50ml. Completou-se o volume do balão com água destilada, e posteriormente, agitou-se a solução para homogeneizar a mistura. Como a água foi o solvente da solução, utilizada como o branco, colocou-se a mesma em uma cubeta, cuidadosamente, para não danificar a cubeta, e interferir na leitura. No compartimento do aparelho, coloca- se a cubeta contendo o branco (água destilada) para poder ser feito a calibração do aparelho. Calibrou-se com o branco o espectrofotômetro, eliminando a diferença de absorbância do branco, promovendo então a leitura real de absorbância da solução. Feito a calibração, configurou-se o aparelho em um comprimento de onda (λ) de 450nm, e verificamos a absorbância da solução.Calibrou-se novamente o aparelho com o branco (água destilada), para zerar a diferença de absorbância do solvente e programou-se o aparelho para detectar a absorbância no comprimento de onda (λ) de 460nm. Esse processo é feito sucessivamente do comprimento de onda de 450nm á 750nm sendo realizados a cada 25nm. Etapa 2: Foram utilizados 5 balões volumétricos de 250mL, numerados de 1 a 5. No balão n.º 1, pipetou-se 0,0mL da amostra de azul de Metileno e transferiu-se para um balão, e completou-se o volume, até ao menisco com água destilada. Em seguida, pipetou-se 1,0mL da amostra de azul de Metileno, e transferiu-se para o balão n.º 2, e completou-se seu volume com água destilada. No balão n.º 3, foram adicionados 2,0 mL da amostra de azul de Metileno e completou-se seu volume com água destilada.No balão n.º 4, adicionou-se 3,0mL de da amostra de azul de Metileno e completou-se seu volume com água destilada. No balão n.º 5, adicionou-se 4,0 mL da amostra de azul de Metileno e completou-se seu volume com água destilada, e finamente pipetou-se 5,0ml da amostra de Azul de metileno e completou-se com água.Em seguida, analisaram-se as amostras dos 5 balões no espectrofotômetro. Como a água foi o solvente da solução, utilizada como o branco, colocou-se a mesma em uma cubeta, cuidadosamente, para não danificá-la, afim de não comprometer a leitura. Feito a calibração, colocou-se a cubeta com a solução do azul de metileno no aparelho em um comprimento de onda (λmáx.) (lâmbda máxima encontrada na análise da Etapa 1). Retirou-se a cubeta com o branco do aparelho, e em uma outra cubeta, adicionou-se uma quantidade da solução contida no balão n.º 1, e colocou-a no aparelho para medir sua absorbância. Anotou-se o valor obtido, e retirou-se a cubeta do aparelho. Calibrou-se o aparelho novamente, colocando-se a cubeta do branco no aparelho, zerando a diferença de absorbância, para analisar a próxima amostra. Posteriormente, preparou-se outra cubeta com a amostra da solução contida no balão n.º 2 e colocou-a no aparelho, obtendo-se assim o valor de absorbância da mistura. Sendo realizado o mesmo procedimento para os balões de n.º 3, n.º 4 n.º 5, n.º 6. Feito isso, mediu-se também a absorbância da amostra problema, e anotou-se o resultado. Resultados e Discussões: Com os dados coletados na primeira etapa, pode-se construir uma tabela com os valores dos dados referentes à absorbância da solução Experiência 1: Tab.3 - Absorbância do Azul de Metila Comp. de onda ( λ ) nm Absorbância 450 0 475 0 500 0 525 0 550 0 575 0,002 600 0,023 625 0,025 650 0,005 675 0,005 700 0,002 725 0,004 750 0,003 Fig. 5- Gráfico da Absorção do Azul de Metila. 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 450 550 650 750 A b so rb ân ci a Comprimento de Onda (nm) A tabela acima permite observar os valores de absorção da solução de Azul de Metila em um intervalo de 25nm, cobrindo a faixa de 450 a 750nm. Analisando os valores de absorção obtidos, foi possível identificar comprimento de onda máximo (λmáx.), esboçado graficamente (Fig. 5) para melhor visualização: Devido a um problema com a calibração do equipamento os dados encontrados neste primeiro experimento não são considerados coerentes, com isso foi feito uma segunda experiência. Experiência 2: Tab.4 - Absorbância do Azul de Metila Comp. de onda ( λ ) nm Absorbância 450 0,007 475 0,02 500 0,02 525 0,02 550 0,04 575 0,05 600 0,08 625 0,1 640 0,11 650 0,13 655 0,14 660 0,15 665 0,15 670 0,14 675 0,12 700 0,02 725 0,01 750 0,01 A tabela acima permite observar os valores de absorção da solução de Azul de Metila, cobrindo a faixa de 450 a 750nm. Analisando os valores de absorção obtidos, foi possível identificar comprimento de onda máximo (λmáx.), esboçado graficamente (Fig. 6) para melhor visualização: Figura 6 - Gráfico da Absorção do Azul de Metila. No gráfico acima, é possível observar o valor comprimento de onda máximo (λmáx.) encontrado foi de 665nm, para uma absorbância de 0,15. Na etapa 2, foram analisadas as soluções dos cinco balões (de concentrações distintas), a fim de verificar seus respectivos valores de absorbância, no comprimento de onda de 665nm (λmáx.), como pode-se observar na tabela abaixo. 0 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 450 550 650 750 A b sr o b ân ci a Comprimento de onda ( λ ) nm Tab.5- Leitura da Absorbância para λ máx. Amostra Comp. de onda ( λ ) nm Absorbância 1 665 0,0 2 665 0,105 3 665 0,262 4 665 0,430 5 665 0,604 6 665 0,784 Amostra Problema 665 0,078 O valor do comprimento de onda máximo (λmáx.) 665 nm utilizado na tabela acima para medir a absorbância das seis soluções, foi encontrado na etapa 1. Na etapa 2, foi medida também a absorbância de uma amostra problema, de concentração desconhecida. Assim, pode-se calcular as concentrações finais dos seis balões analisados: - Cálculo da Concentração da Solução Diluída de Azul de Metileno (100ppm). 1. Amostra para 0 mL de Azul de Metileno C1xV1=C2xV2 C1x100=100x0 C1= 0mg/L 2. Amostra para 1 mL de Azul de Metileno C1xV1=C2xV2 C1x100=100x1 C1= 1mg/L 3. Amostra para 2 mL de Azul de Metileno C1xV1=C2xV2 C1x100=100x2 C1= 2mg/L 4. Amostra para 3 mL de Azul de Metileno C1xV1=C2xV2 C1x100=100x3 C1= 3mg/L 5. Amostra para 4 mL de Azul de Metileno C1xV1=C2xV2 C1x100=100x4 C1=4mg/L 6. Amostra para 5 mL de Azul de Metileno C1xV1=C2xV2 C1x100=100x5 C1=5mg/L Transformando a concentração de (mg/L) para (Gmol/L): Após calcular as concentrações das seis amostras de azul de metileno temos a seguinte tabela: Tab. 4 - Tabela de Dados Amostra Volume Água (mL) Volume Azul de Metileno (mL) Concentração (ppm);(mg/L) Concentração (Gmol/L) Absorbância Comprimento de Onda 1 100 0 0 0 0 665 2 99 1 1 3,13*10^-6 0,105 665 3 98 2 2 6,25*10^-6 0,261 665 4 97 3 3 9,38*10^-6 0,430 665 5 96 4 4 1,25*10^-5 0,604 665 6 95 5 5 1,56*10^-5 0,783 665 A tabela acima mostra as concentrações finais encontradas para cada solução (exceto a solução problema), suas respectivas absorbâncias em função de um comprimento de onda determinado. Variação da Concentração de Azul de Metileno x Absorbância Fig. 7 -Variação da Concentração de Azul de Metileno x Absorbância O gráfico acima (Fig. 7), permite observar a variação da concentração da solução padrão de Azul de Metileno em função da absorbância. A partir dos resultados obtidos no gráfico, pôde-se encontrar a linearidade da reta R 2 = (valor da reta) e através de sua equação, calcular a concentração da amostra problema: Equação da reta: y = a + b.x 0,078 = 51085x-0,0351 51085x=0,078+0,0351 x = 2,21.10^-6 Gmol/L Conclusão: Com base nos resultados observados, pôde-se concluir que a curva de calibração está de forma linear com os pontos obtidos das concentrações das soluções analisadas, e que a margem de erro foi pequena, tendo como base o coeficiente linear (R) que apresentou um valor muito próximo de 1, aproximadamente 0,9937. É importante ressaltar que para se obter uma curva de calibração com a menor margem de erro possível, a fim de não comprometer os resultados do experimento, deve-se estar atento durante toda execução do procedimento, tanto ao pipetar a quantidade correta de solução, como cuidar para não ultrapassar a marcação do menisco ao preencher o volume dos balões. Deve-se também, tomar o máximo cuidado ao manusear as cubetas a fim de evitar as perdas por reflexão e espalhamento, e a cubeta de referência deve conter o mesmo solvente utilizado (branco). y = 51085x - 0,0351 R² = 0,9937 0 0,2 0,4 0,6 0,8 0 0,00001 0,00002 A b sorb ân ci a Concentração (Gmol/L) Através do gráfico (fig.7) pode- se gerar a equação da reta, e assim pode-se e calcular e obter o valor da concentração da amostra problema, de 2,21.10^-6 Gmol/L. Referências Bibliográficas: [1] EWING,GALEN WOOD. Métodos instrumentais de análise química. Editora Edgard Blucher ltda.1972. [2] SKOOG, DOUGLAS A.; HOLLER, F. James; NIEMAN, Timothy A. Princípios de análise instrumental. Porto Alegre: Bookman, 2002.