Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
* Espectrometria no Infravermelho Análise Instrumental * Conceito O sol bombardeia uma ampla faixa de raios carregados de energia. Nossos olhos somente detectam um dos componentes da radiação solar; o restante é invísivel. Radiação visível (luz branca) que é composta de uma mistura de cores – prisma – revelam várias cores. * A radiação infravermelha é um importante componente da porção invisível dos raios emitidos pelo sol. Ambas radiações visível e invisível são formas de energia eletromagnética. Infravermelho próximo (near) – 14290 a 4000 cm-1 Infravermelho distante (far) – 700 a 200 cm-1 * * Interações do infravermelho A radiação infravermelha é absorvida por moléculas orgânicas ou outras moléculas, causando uma vibração. Oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo o * A quantidade de energia para estirar uma ligação depende da força de ligação e da massa dos átomos ligados (modelo oscilador): onde: ... frequência; f ... constante da força de ligação; m1, m2 ... massa dos átomos 1 e 2; Lei de Hooke * * * Deformações + - - Deformação axial simétrica Deformação axial assimétrica Deformação angular simétrica no plano Deformação axial simétrica Deformação axial assimétrica Deformação angular simétrica no plano Deformação angular simétrica no plano * * * Os espectrometros infravermelhos podem ser: a) monofeixe; b) duplo feixe; c) transformada de Fourier (interferômetro); d) laser. Espectrometros * Espectrofotômetro infravermelho de duplo feixe * Utilização de referências: Previne que flutuações da energia elétrica da saída da fonte afetem os resultados finais; Previne a influência de variações no resultado final devido ao fato de que a fonte não necessariamente emite a mesma intensidade de luz para todos os comprimentos de onda; Permite que os efeitos do solvente sejam cancelados. * Princípio de Funcionamento do Equipamento FTIV Gerando o interferograma A medida é feita pela diferença de energia de entrada e saída * Fonte: Emite radiação infravermelha na faixa de número de ondas de interesse. (varre o espectro em vários comprimentos de onda) * O feixe de infravermelho parte da fonte e é defletido em um espelho. O espelho guia o feixe dentro do interferômetro onde a mensagem espectral é formada. * O feixe de infravermelho sai do interferograma e é defletido por um par de espelhos antes de chegar ao detector. O detector produz um sinal elétrico em resposta à mensagem da radiação recebida por ele. Ex: Termopar * Um interferograma é gerado por registro da quantidade de radiação que chega ao detector todo tempo. Nós chamamos isso de “ interferograma de fundo” porque ele mostra a energia passando através dos componentes do banco ótico. * A amostra é então colocada no caminho do feixe de infravermelho. A radiação infravermelha é absorvida pela amostra. * Quando a amostra absorve alguma quantidade de radiação, a quantidade que chega ao detector é reduzida. Essa redução de intensidade do interferograma, mostra a quantidade de radiação infravermelha que chega ao detector. * O laser produz uma única freqüência de luz vermelha que segue o mesmo caminho da radiação infravermelha. O laser calibra o instrumento internamente. * As informações contidas nos interferogramas de fundo (background) e da amostra são transmitidas ao computador, onde são processadas, produzindo-se assim o espectro. Vantagens do FTIV: Mais barato que os convencionais com monocromador; Mais rápido; Maior sensibilidade. * Gases Gases ou líquidos com baixo ponto de ebulição: célula evacuada. Técnica de fase vapor: necessária elevada pressão de vapor – células aquecidas Espectros na saída de cromatógrafo de fase gasosa e analisador termogravimétrico (TGA) – equipamentos de varredura rápida. Preparação da amostra * Líquido (puro ou solução) Líquidos puros: placas sem espaçadores – produzindo filmes (1 a 10 mg de amostra) Líquidos voláteis: células fechadas com espassadores muito finos. Soluções são manuseadas em células de espessura de 0,1 a 1 mm. Placas: NaCl, AgCl Solvente para as soluções: tetracloreto de carbono ou tetracloreto de carbono/dissulfeto de carbono. Obs.: Necessário usar o solvente ou a placa como referência. E que seja transparente na região de interesse. Os solventes não podem reagir quimicamente com o soluto. * Sólidos Pulverizados: 2 a 5 mg de amostra 2 gotas de Nujol ou Fluorolube – colocar entre duas placas de sal. Disco prensado (pastilhas): 0,5 a 1,0 mg de amostra mais 100 mg de KBr – moagem em ágata – prensagem (700 a 1050 Kg/cm2) – pastilhas de 0,5 a 1,5 mm de espessura. * Técnica de depósito de filme sólido: O material é depositado por evaporação do solvente a partir de uma solução ou por resfriamento de uma massa fundida de microcristais ou filme vítreo – resinas e plásticos. * Acoplamentos de Técnicas Infravermelho e Cromatografia gasosa e líquida Infravermelho e Espectrômetro de massa Infravermelho e Analisador Termogravimétrico Infravermelho e Microscópio Ótico * Interpretação dos Espectros O espectro deve ser resolvido e de razoável intensidade. O espectro deve ser de um composto razoavelmente puro. Equipamento devidamente calibrado. O método de preparo da amostra deve ser identificado. * Comparar com padrões encontrados na literatura. Extrapolação de resultados a partir de moléculas simples. Informações para montagem de estruturas moleculares. * As absorções em moléculas orgânicas estão registradas em números de onda (cm-1): * Interpretação de espectros: 4000 a 1300 cm-1 região em que aparecem OH, NH e C=O 1850-1540 cm-1 – ligação C=O (principalmente entre 1700 e 1800 cm-1) 1600-1300 cm-1 – esqueleto aromático e de heteroaromáticos 1300-909 cm-1 – impressão digital, característico de cada composto, interpretação difícil Ausência de bandas entre 909 – 605 cm-1 (via de regra) não possui anéis aromáticos * * * Número de onda característico * Técnica largamente utilizada tanto na indústria quanto na pesquisa científica; Técnica rápida e confiável para medidas, controle de qualidade e análises dinâmicas; Medindo-se a uma freqüência específica ao longo do tempo, mudanças no caráter ou na quantidade de uma ligação em particular podem ser medidas; Usos e aplicações * Avaliar a eficiência de uma modificação química. X.F. Sun et al. / Bioresource Technology 95 (2004) 343–350
Compartilhar