Turbidimetria e Fluorescência Molecular

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Turbidimetria e 
Fluorescência Molecular
Bianca Hofstatter e Priscila Engel 
O que é Turbidimetria?
A turbidimetria é um método de medida da redução da transmissão de luz em um meio, causada pela formação de partículas . 
Ela é determinada graças a um sistema óptico que mede a absorvância de um raio luminoso que atravessa a suspensão. Tal absorvância será maior ou menor, dependendo da concentração do que está sendo analisado e do tamanho da partícula. 
É utilizada complementarmente à nefelometria, que se baseia na diminuição da intensidade pela difusão da luz.
 
O equipamento utilizado para realizar o teste chama-se turbidímetro. Ou ainda pode-se realizar o teste via espectrofotômetro.
Como funciona um turbidímetro?
Para fazer a análise, o turbidímetro utiliza feixes de luz que refletem as partículas do líquido em questão. Assim, o instrumento consegue analisar a quantidade de partículas e determinar a pureza do líquido. 
 
Todos os resultados são medidos em NTU (Unidade de Turbidez Nefelométrica) ou, simplesmente, uT (Unidade de Turbidez).
 
A medição funciona assim:
 → O líquido a ser analisado é colocado na cubeta;
→ A cubeta deve ficar no encaixe que fica na parte central do aparelho;
→ O botão (que geralmente tem “read” escrito) é pressionado;
→ Em alguns segundos, o número do resultado da análise aparece na tela.
Tipos de turbidímetro
O instrumento existem em dois diferentes tipos:
 
→ Turbidímetro de bancada: mais usado em laboratórios;
→ Turbidímetro digital/portátil: leitura e manuseio mais fáceis e possibilita as análises fora do laboratório.
Como funciona um turbidímetro?
Dependendo do modelo, o aparelho tem funcionamentos diferentes:
MÉTODO 1- FEIXE SIMPLES: O parâmetro é medido pela luz que chega ao sensor receptor localizado a 180º da fonte de emissão. A turbidez é resultante da diferença entre a intensidade da luz emitida e recebida pelo sensor.
Como funciona um turbidímetro?
MÉTODO 2 - RADIAÇÃO ESPALHADA: A luz irradiada colide com as partículas sólidas e é espalhada no meio líquido. Através de um sensor que recebe a luz dispersa num ângulo de 90º em relação ao feixe de luz incidente, a turbidez é determinada.
Fluorescência Molecular
Fluorescência molecular é conhecida como envolvendo três tipos de métodos ópticos entre si, sendo eles a: Fluorescência molecular, fosforescência e quimiluminescência.
A fluorescência e a fosforescência são excitadas por processo de absorção de fótons, devido a isso são mais conhecidas como fotoluminescência.
A quimiluminescência, se baseia na emissão de uma espécie excitada que se forma ao decorrer de uma reação química.
A medida da intensidade de fotoluminescência ou quimiluminescência, permite a determinação quantitativa de uma variedade de espécies orgânicas e inorgânicas em concentrações muito baixas.
Espécies Fluorescentes
Como vimos a Fluorescência é o que ocorre após a molécula retorna ao seu estado fundamental original depois de ter sido excitada pela absorção da radiação.
Todas as moléculas absorventes podem fluorescem, porém muitos não fazem devido a sua estrutura que provêem caminho para a relaxação não-radiativa muito mais rápido que a emissão fluorescente.
A Fluorescência ocorre de forma mais útil em:
Anéis aromáticos
Moléculas rígidas
Um aumento na temperatura e uma diminuição na viscosidade do solvente decresce a fluorescência.
Vantagens do método 
Um dos aspectos que utilizamos métodos de luminescência é devido a sua sensibilidade, com limites de detecção de grandezas menores que a de absorção(ppb).
Outra vantagem seria a sua extensa faixa de concentração linear, que com frequência é maior que as encontradas em métodos de absorção.
Devido a alta sensibilidade, os métodos de luminescência quantitativos estão sujeitos a sérios interferentes da matriz. Devido a isso, as medições de luminescência estão associadas a técnicas de separação da cromatografia e da eletroforese.
Relaxação
Induzidas por processos a nível molecular
 Interações dos spins nucleares com sua vizinhança (trocas de energia
Processos dependentes do tempo (movimento Browniano molecular) 
Flutuações do campo magnético local
Relaxação não-radiativa: ocorre nos níveis vibracionais mais baixos de um estado eletrônico e os níveis mais altos de outro estado eletrônico também pode ocorrer. Este tipo de relaxação, algumas vezes é chamado de Conversão Interna.
Relaxação Vibracional: ocorre durante as colisões entre as moléculas excitadas e as moléculas do solvente.
Efeito da concentração na Intensidade de Fluorescência
A potência de emissão de fluorescência F é proporcional à potência
radiante do feixe de excitação que é absorvido pelo sistema que os compõem:
F = K´(Po–P)
•Escrevendo a lei de Beer, P / Po=10-εbc,onde é a absortividade
molar das moléculas fluorescentes
F = K´(Po- Po10-εbc) = K´Po(1 - 10-εbc)
•O termo exponencial pode ser expandido e posteriormente
simplificado. Considerando A < 0,05, o resultado passa a ser
F = 2,303K´εbcPo.
•Como εb é constante, é possível manter Po também constante, o
resultado final passa a ser:F = Kc
Como A > 0,05, o resultado não pode se aproximado para
F = 2,303K´εbcPo.
•E com isso,
F = Kc
Luminescência Molecular Não se aplica !!!
Desvio na Linearidade
Podem ocorrer em dois tipos:
Autossupressão: as colisões entre as moléculas excitadas provocam a transferência de energia não-radiativa de um modo semelhante como na conversão externa pelas moléculas do solvente.
Absorção secundaria: acontece quando o comprimento de onda da emisão coincide com um comprimento de onda de absorção.
Espectrofotometro de Fluorescência
Equipamentos utilizados para análises de Fluorescência.
Aplicações da Fluorescência
Identificação de derramamento de petróleo;
Cinética e Equilibrio Químico;
Determinação de espécies inorgânicas, orgânicas e bioquímicas.
Conclusão
Concluímos que a turbidimetria é um método de medida da redução da transmissão de luz em um meio, causada pela formação de partículas . A Turbidimetria é determinada por um sistema óptico, que mede a absorvância de um raio luminoso que atravessa a suspensão das partículas, seu resultado pode ser maior ou menor dependendo a concentração da amostra e do tamanho das partículas formadas.
Também concluímos que a Fluorescência é método óptico de separação que se baseia em absorver uma quantidade grande de energia, na qual uma parte desta energia será liberada na forma de luz assim que a molécula retornar ao seu nível fundamental original.
Referências
 Florescência Molecular disponível em: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/6260/6260_3.PDF acessado em 28.06.2019.
Fluorescência disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diferenca-entre-fluorescente-fosforescente.htm acessado em 28.06.2019.