A ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO E SUAS APLICAÇÕES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ -UFPA
INSTITUTO DE TECNOLOGIA –ITEC
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA -FEQ
GABRIELA DA CUNHA SILVA
            A ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO E SUAS APLICAÇÕES 
BELÉM/PA
2021
GABRIELA DA CUNHA SILVA
 A ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO (IV) E SUAS APLICAÇÕES 
Trabalho avaliativo do Curso de Engenharia química referente a disciplina Química Orgânica Básica.
BELÉM-PA
2021
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 4
2. ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO ...................................................... 5
3. MÉTODOS EXPERIMENTAIS ............................................................................... 5
3.1 Espectroscopia de transformada ......................................................................... 5
3.2 Espectroscopia de transmissão ........................................................................... 6
4. APLICAÇÕES ........................................................................................................... 6
4.1 Termografia ......................................................................................................... 6
4.2 Termovisores ....................................................................................................... 6
4.3 Detectores de infravermelho ............................................................................... 7
4.3.1 Detectores térmicos ............................................................................................ 7
4.3.2 Fotodetectores .................................................................................................... 7
4.3.3 Sensoriamento remoto ..................................................................................... 7
5 CONCLUSÃO ............................................................................................................... 9
REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 10
1. INTRODUÇÃO
É válido conceituar de início que a espectroscopia estuda a interação entre a radiação eletromagnética e a matéria com o objetivo de determinar os níveis de energia dos átomos ou moléculas. Sendo assim, por meio da medição desses níveis de energia (a diferença entre os níveis de energia) Determina-se a posição relativa dos níveis de energia.
Ao decorrer dos anos, estudos foram feitos para uma maior e melhor abordagem e aplicação sobre o assunto, sendo assim, A espectroscopia passou a ser utilizada como ferramenta científica para sondar a estrutura atômica e molecular, inaugurando o campo da análise espectroquímica para analisar a composição dos materiais.
2. ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO 
A espectroscopia no infravermelho (espectroscopia IV) é um tipo de espectroscopia de absorção, em que a energia absorvida se encontra na região do infravermelho do espectro eletromagnético que pode ser usada para identificar um composto ou investigar a composição de uma amostra. Portanto, parte-se do fato de que as ligações químicas da matéria possuem uma frequência de vibração específica, que corresponde ao nível de energia (nível de vibração) da molécula. Essas frequências dependem da forma da superfície de energia potencial molecular, da geometria molecular, da massa atômica e do acoplamento vibracional final.
O objetivo da espectroscopia de absorção no IV é a determinação dos grupos funcionais de um material dado. Cada grupo absorve em frequência característica de radiação na região do IV. Assim, um gráfico de intensidade de radiação versus frequência, o espectrograma de IV, permite caracterizar os grupos funcionais de um padrão ou de um material desconhecido
3. MÉTODOS EXPERIMENTAIS 
Para obter espectros de Infravermelho, eram utilizados os instrumentos dispersivos desde a década de 40. A espectroscopia de infravermelho é uma técnica experimental para obter espectros a partir de amostras em solução ou no estado líquido, sólido ou mesmo gasosos (RESENDE, 2009).
3.1 Espectroscopia com transformada de Fourier
A FTIR spectroscopy se baseia na ideia da intercessão de radiação entre dois feixes para produzir um interferograma. Por fim, um sinal é produzido como uma função da alteração do caminho óptico entre os dois feixes, os dois domínios da distância e da frequência são interconvertíveis pelo método matemático de transformada de Fourier. Sendo assim, um espectrômetro FTIR objetiva captar um espectro infravermelho de absorção ou emissão de um sólido, líquido ou gás.
3.2 Espectroscopia de transmissão
A espectroscopia de transmissão é o método mais antigo e simples de infravermelho. O método é baseado na absorção de radiação IV em comprimento de onda estritamente à medida que passa pela amostra. É válido analisar amostras em líquidos, sólidos e gases utilizando esta abordagem. 
Aplica-se a transformada de Fourier e a seguinte equação:
(Espectro amostra) / (Espectro fundo) × 100 = Espectro de transmissão
Equação 1. Espectroscopia de transmissão 
4. APLICAÇÕES
4.1 Termografia
Trata se de uma técnica de registro gráfico das temperaturas de diversos pontos do corpo por detecção da radiação infravermelha por ele emitido. Utilizada a partir da emissão de radiação térmica de corpos ou objetos com temperaturas acima do zero absoluto devido à agitação de átomos e moléculas dos quais são constituídos.
 4.2 Termovisores
São equipamentos responsáveis por converter a radiação infravermelho de corpos e objetos em imagem e Leitura de temperatura visível, sendo o principal componente da inspeção termográfica.
Figura 1. Diagrama de um termovisor genérico. (Fonte: Santos, 2006)
4.3 Detectores de infravermelho
São componentes dos termovisores, e podem ser classificados em:
4.3.1 Detectores térmicos
Atuam em temperatura ambiente com resposta espectral ampla e uniforme, esses são os que atendem a uma mudança de temperatura com uma variação de alguma propriedade física. Sendo assim, os mais comuns são os bolômetros e os termopilhas.
Figura 2. Bolômetro. (Fonte: Malaspina, 2018)
4.3.2 Fotodetectores
Operam em temperaturas abaixo de zero para um melhor desempenho, utilizam a conversão direta dos fótons incidentes em portadores de carga via transição eletrônica num material semicondutor.
4.3.3 Sensoriamento remoto 
Corresponde ao processamento e análise de dados coletados por sensores acoplados em plataformas como aeronaves e espaçonaves, a fim de estudar o ambiente terrestre, considerando o fluxo de energia emitido ou refletido pelos alvos que compõem a sua superfície.
Figura 3. Sensoriamento remoto. (Fonte: GTMAGEO)
5. CONCLUSÃO
Portanto, concluísse que a espectroscopia de infravermelho é um método de grande importância para a análise orgânica qualitativa, além da investigação da composição de amostras, por tratar-se de uma técnica bem elaborada e confiável para o controle de qualidade e análises dinâmicas, mas também, por possuir várias outras aplicações, como em aparelhos médicos e diversos sensores.
Afirma-se ainda que, o estudo da espectroscopia e suas variações é uma ramo promissor e útil para o avanço da ciência e noções de espaço.
REFERÊNCIAS
MARIN, Eder Prodossimo. Espectroscopia de infravermelho e suas aplicações. 2013. 73 f. Trabalho de conclusão de curso (bacharelado - Física) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Geociências e Ciências Exatas, 2013. Disponível em: <http://hdl.handle.net/11449/119826>.
Pavia, D.L. et al., Introdução à Espectroscopia, Ed. Cengage Learning, 2010.