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14/08/2018 1 CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC CAMPUS II CURSO MEDICINA VETERINÁRIA Professor: Dr. Genildo Cavalcante Ferreira Júnior Maceio – AL Agosto 2018 Fundamentos de Espectrofotometria Fundamentos da Espectrofotometria “Uma maneira boa de cutucar moléculas, é com radiação eletromagnética (luz)” A espectrofotometria faz parte da classe dos métodos analíticos que baseiam-se na interação da matéria com a energia radiante Luz incidente Luz emergente Luz absorvida Perdas: - reflexões - dispersão -absorção •Boa sensibilidade •Baixo custo de análise •Fácil operação •Equipamentos robustos A espectrofotometria é o método de análises óptico mais usado nas investigações biológicas e físico-químicas. O espectrofotômetro é um instrumento que permite comparar a radiação absorvida ou transmitida por uma solução. Espectrofotometria Fundamentos da Espectrofotometria Espectrofotometria – medida da luz que é absorvida ou emitida por uma espécie química. Aplicações ANALITOS ORGÂNICOS: • Compostos nitrogenados; • Fármacos (ácido acetil salicílico); • Fenóis; • Gorduras (colesterol). ANALITOS INORGÂNICOS • Íon cloreto amônia, fosfato, nitrato e amônia; • Elementos metálicos em geral. O Espectrofotômetro é um instrumento de análise, amplamente utilizado em laboratórios de pesquisa, capaz de medir e comparar a quantidade de luz (radiação eletromagnética) absorvida, transmitida ou refletida por uma determinada amostra, seja ela solução, sólido transparente ou sólido opaco. Espectrofotômetro O resultado da espectrofotometria é dado por um gráfico que é conhecido como espectro e fornece informações de intensidade por comprimento de onda da fonte de luz. 14/08/2018 2 Conceitos 1. Luz - o espectro eletromagnético RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA Radiação Ultravioleta: é a radiação de frequência mais alta do que a da luz violeta. Seu comprimento de onda é inferior a 400 nm. Radiação Infravermelha: é a radiação que conhecemos como calor, tem uma frequência mais baixa e um comprimento de onda maior do que a luz vermelha. Seu comprimento de onda é maior do que 800 nm. Radiação Visível: é aquela que os nossos olhos enxergam, ou seja, corresponde a radiação eletromagnética com comprimentos de onda no intervalo de 400 à 800 nm. Conceitos 2. Ondas eletromagnéticas a) Freqüência (v): corresponde ao número de ciclos de onda (cristas ou vales sucessivos) que passam em um dado ponto por unidade de tempo. Unidade: hertz, s-1 (1 Hz = 1 ciclo por segundo). b) Comprimento de onda (ʎ ): é a distância entre cristas sucessivas (ou vales sucessivos). Pode ser dado em metros (m), em nanômetros (nm) ou em qualquer unidade de comprimento que seja conveniente. c) Amplitude (A): corresponde a altura de uma crista (ou a profundidade de um vale). Absorção da Radiação Vários fenômenos podem ocorrer com a radiação luminosa, como : reflexão, refração, espalhamento ou ser absorvida pelo material. Fonte de Luz: é composta por uma lâmpada de deutério e uma lâmpada de tungstênio (semelhante à lâmpada de carro). A lâmpada de deutério emite radiação UV e a de tungstênio emite luz visível. Monocromador: alguns espectrofotômetros ainda possuem um prisma como monocromador, porém os mais modernos possuem dispositivos eletrônicos que transformam a luz incidida em vários comprimentos de onda, em um só comprimento, ou seja, a luz monocromática. Os componentes principais de um espectrofotômetro são apresentados e suas respectivas funções 14/08/2018 3 Cubeta: é o recipiente propício para conter a amostra que será utilizada na análise, as cubetas podem ser de quartzo, vidro e acrílico, porém recomenda-se que seja usada uma cubeta de quartzo por que o vidro e o plástico absorvem UV e causa a reflexão da luz visível. Detector: o detector é um dispositivo que detecta a fração de luz que passou pela amostra e transfere para o visor e para o computador acoplado ao aparelho Os componentes principais de um espectrofotômetro são apresentados e suas respectivas funções • O manuseio das cubetas deve ser feito com um tecido, para impedir que as pontas dos dedos entrem em contato com as faces; • Mantenha os dedos longe das faces limpas da cubeta, pois as impressões digitais dispersam e absorvem a luz; • Para leituras precisas, é importante posicionar a cubeta no espectrofotômetro da maneira mais reprodutível possível. Justificativa: uma variação aleatória na absorvância surge de pequenas diferenças da posição da cubeta no seu suporte. Precauções com a cubeta: * A porção de luz que passa da solução é a transmitância percentual %T. * A luz que não passa é absorvida pela solução e é medida como unidade de absorbância A. 1. Soluções concentradas deixam passar menos luz que soluções diluídas. 2. Quanto mais concentrada a solução, maior é a sua absorbância e menor será a transmitância Absorção da Radiação Transmitância – é a fração da luz incidente em um comprimento de onde específico, que passa por uma amostra de matéria; Absorbância – é a capacidade do material em absorver radiações em frequência específica; A concentração de uma substância é diretamente proporcional à sua concentração (relação linear), ou seja, a concentração de uma substância é diretamente proporcional à quantidade de luz absorvida e inversamente proporcional ao logaritmo da luz transmitida. Conceito da lei de Beer Determinando a concentração de uma substância desconhecida C2 = A2 x C1 A1 C2– Concentração da substância desconhecida A2– Absorbância da substância desconhecida C1– Concentração do padrão A1 – Absorbância do padrão Conceito da lei de Lambert-Beer Lambert (1870) observou a relação entre a transmissão de luz e a espessura da camada do meio absorvente. Quando um feixe de luz monocromática, atravessava um meio transparente homogêneo, cada camada deste meio absorvia igual a fração de luz que atravessava, independentemente da intensidade da luz que incidia. A partir desta conclusão foi enunciada a seguinte lei: A intensidade da luz emitida decresce exponencialmente à medida que a espessura do meio absorvente aumenta aritmeticamente I = Io . 10 -x1Onde: I = Intensidade da luz transmitida Io = Intensidade da luz incidente x = constante denominada coeficiente de absorção e que depende do meio absorvente empregado 1 = Espessura do meio absorvent 14/08/2018 4 Espectro de absorção do permanganato de potássio A amostra (1) tem 66mg/L de concentração. As demais (2),(3),(4) e (5) foram diluídas para (0.8), (0.6), (0.4) e (0.2) da concentração da primeira amostra, respectivamente. Durante um exame de glicose de um soro canino foram encontrados os valores de absorbância abaixo. Valor de referência para cães – 70 a 110 mg/dL Concentração da solução padrão – 100 mg/dL Com base nas informações fornecidas, calcule a concentração de glicose no soro do animal. Tubo Reagente de cor Padrão Soro (amostra) Absorbância Branco 2,0 mL - - 0 Padrão 2,0 mL 20µL - 0,250 Amostra 2,0 mL - 20µL 0,500 Aplicação C2 = A2 x C1 A1 C2– Concentração da substância desconhecida A2– Absorbância da substância desconhecida C1– Concentração do padrão A1 – Absorbância do padrão Em bioquímica: é usado para determinar reações catalisadas por enzimas. Em aplicações clínicas: é utilizado para examinar o sangue ou tecidos para diagnóstico clínico. Em biologia: em biologia molecular é utilizado para quantificar o DNA e determinar sua pureza depois de extraído. Em medicina: é utilizado na análise cinética de diferentes enzimas sanguíneas. Aplicações em saúde Genildo Jr genildojr@yahoo.com.br
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