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Prévia do material em texto

Análise Instrumental 
Aplicada à Farmácia 
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Me. Marcus Vinicius Ferreira de Araújo 
Revisão Textual:
Prof. Me. Claudio Brites
Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
• Absorção Atômica: Conceitos Gerais;
• Instrumentação;
• Aplicações da Espectroscopia de Absorção Atômica.
• Descrever o princípio básico de funcionamento do método espectrométrico de absorção atômi-
ca e fotometria de chama e relacionar a sua aplicabilidade na análise de compostos químicos;
• Relacionar as suas potencialidades e limitações de uso, de acordo com os materiais e as 
condições de análise;
• Contemplar as técnicas de atomização das amostras a serem analisadas.
OBJETIVOS DE APRENDIZADO
Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas:
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos 
e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam-
bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-
são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o 
contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e 
de aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
Absorção Atômica: Conceitos Gerais
Na técnica conhecida por espectroscopia de absorção atômica (AAS, atomic 
absorption spectrometry), as amostras são aquecidas em uma temperatura entre 
2000 e 8000 K (Figura 1) com o objetivo de promover a absorção da radiação. 
Isso ocorre até termos a dissociação da mesma em átomos, sendo que a determi-
nação das concentrações dos átomos obtidos a partir do aquecimento da amostra 
se dá por meio da medida de absorção ou emissão da radiação em comprimentos 
de onda específicos, de acordo com o analito que está sendo analisado (AFONSO; 
BARCIA, 2012).
combustível
dreno
misturadoresamostra
oxidante
nebulizador
queimador
monocromador
chama
detector leitura
Lâmpada de
cátodo oco
I0
I0
I
Emissão versus absorção na chama
Figura 1 – Esquema representativo do fluxo do espectrômetro de absorção atômica
De forma mais resumida, essa técnica consiste em quanto de radiação é absorvi-
da pelo átomo neutro em seu estado fundamental, sendo proporcional à quantidade 
desses átomos e à concentração da solução distribuída pela chama, podendo, dessa 
forma, medir a quantidade absorvida e transmitida nas condições de presença e 
ausência do analito a ser analisado (AFONSO; AGUIAR; ALENCASTRO, 2002).
Essa técnica foi proposta em 1955 por Alan Walsh, principalmente para a análi-
se de metais. Com o passar dos anos, ela foi sendo aprimorada e, atualmente, pode 
ser empregada para a análise de diversos compostos, por exemplo: compostos de 
origem vegetal, animal, ambiental e ainda sendo utilizada para minerais (AFONSO; 
BARCIA, 2012).
A espectrometria por absorção atômica tem sido bem aplicada devido à sua capaci-
dade/empregabilidade em detecção de compostos químicos individuais em uma deter-
minada amostra, apresentando uma boa sensibilidade e capacidade de análise de vários 
compostos ao mesmo tempo. Ainda, temos a possibilidade de analisarmos os íons, 
8
9
provenientes da absorção atômica, em um espectrômetro de massa, o que aumenta 
ainda mais a seletividade da análise (ATKINS; JONES, 2006).
A sensibilidade da técnica é da ordem de partes por milhão (µg/g), ou até mesmo 
partes por trilhão (pg/g). Para a análise das amostras por espectrometria atômica, 
essas podem estar previamente diluídas, ou até mesmo serem analisadas de forma 
direta, sem a necessidade de preparo da amostra, o que interferirá de forma dire-
ta na sensibilidade e no resultado da análise (link a seguir) (AFONSO; AGUIAR; 
ALENCASTRO, 2002).
Ilustração de um espectrofotômetro de absorção atômica. 
Disponível em: http://bit.ly/34vaTzSE
xp
lo
r
Para realizar uma análise com a técnica de espectroscopia por emissão atômica, 
podemos utilizar três formas diferentes, são elas: a absorção, emissão e fluorescên-
cia (ATKINS; JONES, 2006). 
A absorção atômica implica em uma amostra na forma líquida, a qual será as-
pirada para um ambiente contendo uma chama com temperatura que pode variar 
de 2000 a 3000 K (Figura 1), com uma consequente evaporação da fase líquida e 
atomização da fase sólida, formando um fino aerossol e sendo misturada com os 
gases combustível (AFONSO; BARCIA, 2012).
A lâmpada de cátodo oco (Figura 2), presente no equipamento, apresenta em sua 
constituição um cátodo de ferro, o qual será bombardeado por gases nobres como 
Neônio (Ne+) e Argônio (Ar+), fazendo com que os átomos de ferro sofram evaporação 
e, consequentemente, emitam uma luz em uma frequência na qual serão absorvidas 
pelo ferro presente no analito, facilitando dessa forma a detecção do composto a ser 
analisado (CIENFUEGOS; VAITSMAN, 2000). Neste caso, tivemos como exemplo a 
lâmpada com o elemento ferro, mas essa pode apresentar em sua composição o metal 
do elemento que se deseja analisar (AFONSO; AGUIAR; ALENCASTRO, 2002).
Contatos para o código
do elemento
Catodo
Isolante
Invólucro de Pyrex
Janela de
quartzo
Getter
Anodo
Contatos elétricos
Pino de alinhamento
Figura 2 – Esquema de uma lâmpada de catodo oco
9
UNIDADE Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
Quando se compara a largura da banda de radiação absorvida ou emitida, observa-
-se uma diferença entre a espectrometria atômica e molecular, sendo que os espectros 
emitidos por absorção óptica na fase líquida estão compreendidos em uma faixa de 
aproximadamente 10 a 100 nm. Já os espectros obtidos dos átomos em estado gasoso 
apresentam linhas com largura de ~0,001 nm, extremamente finas, o que acaba por 
evitar, de forma significativa, a sobreposição de espectros (AFONSO; BARCIA, 2012).
No caso de se utilizar a fluorescência atômica, os átomos encontrados na chama 
serão irradiados por uma fonte de laser, o que excitará eletronicamente os átomos, 
proporcionando a capacidade de fluorescer ao retornar ao seu estado fundamental 
(ATKINS; JONES, 2006). Quando se compara a sensibilidade dessa técnica com 
a absorção atômica, é possível verificar que a fluorescência atômica é aproxima-
damente mil vezes mais sensível do que a absorção atômica. Contudo, há uma 
impossibilidade, pois esse tipo de equipamento não se encontra disponível para 
usos diversos, sendo utilizado principalmente para análise de mercúrio (BEATRIZ; 
JUNIOR, 2018).
A emissão atômica consiste na colisão no plasma aquecido, o que leva à excitação 
dosátomos, podendo emitir fótons com o objetivo desses voltarem ao estado funda-
mental, não havendo a necessidade do emprego de lâmpadas (Figura 3) (BEATRIZ; 
JUNIOR, 2018). 
 
Região de Emissão
Bobina de indução
Tubos de quartzo
Fluxo da amostra
Fluxo de argônio
tangencial
Campo magnético
Plasma
Figura 3 – Esquema representativo da espectrofotometria por emissão atômica
Cada elemento químico contém um número de elétrons específico em sua ca-
mada de valência (orbital) e, ao se aplicar uma fonte de energia no átomo, essa será 
absorvida ocasionando uma reconfiguração menos estável do elétron mais externo, 
sendo esse estado denominado de excitado e instável. O átomo tende a voltar para 
o estado original e, consequentemente, liberando a energia luminosa (Figura 4), 
previamente absorvida, com um determinado comprimento de onda. Quanto maior 
for o número de elétrons excitados, maior será a intensidade da linha de emissão 
(comprimento de onda) (AFONSO; BARCIA, 2012).
10
11
Absorção Emissão
E1
E2
E1
E2
E1 > E2 E1 > E2
a) b)
Figura 4 – a) Representação da absorção de energia por um determinado átomo, promovendo a 
sua excitação; b) consequente volta ao estado fundamental, promovendo a emissão de energia
Vídeo explicativo sobre o funcionamento de um espectrômetro de absorção atômica. 
Disponível em: https://youtu.be/HBegTB_WDxQE
xp
lo
r
Instrumentação
Para realizar uma análise empregando-se a técnica de espectroscopia por absor-
ção atômica, é necessário o uso dos seguintes equipamentos (Figura 5) (AFONSO; 
BARCIA, 2012):
• Nebulizador;
• Queimador;
• Espectrofotômetro;
• Fonte de raias de ressonância;
• Detecção e leitura.
Lâmpada de
cátodo oco
Feixe de referência
Queimador
Recortador Espelho
semiprateado
Monocromador Detector
Figura 5 – Esquema dos componentes de um equipamento de espectrofotometria de absorção atômica
11
UNIDADE Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
Nebulizador e Queimador
Para o desenvolvimento de uma análise por espectroscopia atômica, é necessário 
o uso de um sistema nebulizador, sendo esse promovido por uma chama, a qual 
formará íons metálicos em fase gasosa. A chama deve ser superior a 2000 K, tem-
peratura essa podendo ser alcançada pela combustão de gás, sendo o mais comum 
o uso de acetileno e ar, chegando à temperatura de 2400-2700 K, devendo essa ser 
constante e estável (ATKINS; JONES, 2006).
O nebulizador tem por função realizar a conversão da solução em análise em 
átomos do estado líquido para o estado gasoso, formando um aerossol a partir 
dessa solução (BEATRIZ; JUNIOR, 2018). O espectrômetro de chama contém um 
queimador de mistura prévia, no qual o combustível, o oxidante e a amostra são 
misturados anteriormente à sua exposição à chama, sendo esse, teoricamente, um 
sistema simples e de grande importância para esse tipo de técnica (CIENFUEGOS; 
VAITSMAN, 2000). 
Uma mistura de acetileno/ar produz uma chama que é ideal para a análise de 
metais; já uma mistura propano/ar é útil par a análise de metais que passam facil-
mente para o estado de vapor atômico (AFONSO; BARCIA, 2012). 
Com relação à posição da chama, pode ocorrer uma variação na concentração 
dos átomos. Dessa forma, de acordo com o analito em questão, torna-se necessário 
escolher a melhor posição da chama (BEATRIZ; JUNIOR, 2018). Existem dife-
rentes tipos de câmara de nebulização, sendo que cada indústria fabricante busca 
melhora constante em seu sistema (ATKINS; JONES, 2006).
Sistema Pérola de Vidro
Esse sistema de nebulização, apesar de ser simples, apresenta uma alta eficiência 
(CIENFUEGOS; VAITSMAN, 2000). Na entrada do equipamento há uma pérola 
de vidro, a qual funciona como um anteparo, no qual a amostra a ser analisada 
colidirá, a partir do que teremos a formação de um número maior de gotículas me-
nores. A câmara de nebulização promoverá a condensação das partículas maiores, 
as quais serão drenadas, enquanto as partículas menores são direcionadas para o 
queimador (link a seguir) (BEATRIZ; JUNIOR, 2018).
Nebulizador contendo uma pérola de vidro. Disponível em: http://bit.ly/2DuIZYU
Ex
pl
or
A maior vantagem desse sistema é, com certeza, a facilidade de limpeza e manutenção, 
o que é de grande importância para essa técnica (CIENFUEGOS; VAITSMAN, 2000).
Sistema Mixing Waves
Existe nesse sistema a presença de duas ventoinhas concêntricas, as quais têm 
por função realizar as seleções das gotas pequenas. As partículas maiores serão con-
12
13
densadas na câmara de nebulização e nas pás das ventoinhas e direcionadas para o 
dreno, ao passo que as menores são direcionadas para o queimador (link a seguir) 
(AFONSO; AGUIAR; ALENCASTRO, 2002).
Nebulizador mixing waves, contendo as ventoinhas que irão selecionar a amostra em direção 
ao queimador. Disponível em: http://bit.ly/38DtgVGEx
pl
or
Ao ser comparado ao sistema de pérola, o sistema mixing waves não apresenta 
a mesma característica de facilidade em sua limpeza (AFONSO; BARCIA, 2012).
Sistema de Ultrassom
A presença de uma lâmina com alta vibração na saída de fluxo da amostra favo-
rece à formação de várias gotículas, as quais serão direcionadas para o queimador, 
o qual pode ser de aço inoxidável ou de titânio. A escolha do queimador é de acor-
do com a mistura dos gases empregada para a análise (ATKINS; JONES, 2006).
No caso de se utilizar ar/acetileno, é ideal fazer uso do queimador de aço inoxi-
dável. Já quando se utiliza óxido nitroso/acetileno, o queimador ideal é o de titânio. 
Essas duas misturas de gases são as mais utilizadas na absorção atômica (BEATRIZ; 
JUNIOR, 2018).
Queimador de Mistura Prévia
Esse tipo de queimador está presente na maioria dos espectrômetros de chama, 
nos quais ocorre uma mistura do combustível, oxidante e amostra, sendo esses di-
recionados posteriormente para o interior do nebulizador, seguindo-se a dispersão 
em uma fina névoa. Essa névoa colidirá com a pérola de vidro, ocorrendo a forma-
ção de gotas ainda menores (Figura 6), as quais serão drenadas, não alcançando a 
chama (AFONSO; BARCIA, 2012). 
combustível
dreno
misturadoresamostra
oxidante
nebulizador
queimador
monocromador
detector
Figura 6 – Queimador de mistura prévia
13
UNIDADE Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
Esse tipo de sistema produz gotículas uniformes, não diminui a temperatura 
da chama, apresenta um alcance maior da radiação, mas apenas de 10 a 15% da 
amostra chega ao queimador. A mistura do combustível e comburente deve ser al-
tamente controlada para que não ocorra uma explosão da câmara de nebulização 
(ATKINS; JONES, 2006). 
Queimador de Consumo Total
Nesse tipo de queimador, a amostra é totalmente aspirada, independentemente 
de seu tamanho, chegando ao queimador e favorecendo a uma queima de maior 
quantidade de amostra sem o perigo do retorno da chama, evitando explosão. Con-
tudo, como o volume de amostra é maior, existe a possibilidade de uma diminuição 
na temperatura da chama, uma turbulência maior e um pequeno caminho óptico 
(Figura 7) (BEATRIZ; JUNIOR, 2018).
 
Oxidante
Amostra
Combustível
Figura 7 – Queimador de consumo total. Nesse tipo de dispositivo, toda a amostra atinge a chama
Forno de Grafite
Consiste em um cilindro oco, através do qual passará o feixe de radiação (link a 
seguir) (CIENFUEGOS; VAITSMAN, 2000).
Esquema de um forno de grafite. Disponível em: http://bit.ly/2EbKbAO
Ex
pl
or
Este tipo de queimador é aquecido eletricamente até aproximadamente 3000 K, 
promovendo a transformação da amostra em cinza e depois em vapor de átomos 
de metal. Para que o método seja reprodutível, é de extrema necessidade que as 
condições de temperatura, tempo de secagem, pirólise e atomização sejam escolhi-
das de acordo com o analito em questão (AFONSO; BARCIA, 2012).
14
15
Esse tipo de forno oferece maior sensibilidade devido ao fato de a amostra ficar 
retida no caminho óptico por um tempo maior, podendo-se utilizar quantidades 
pequenas da amostra e, dependendodo tipo de analito, não ser necessária uma 
preparação dessa. Nesse sistema, temos a presença de uma corrente de argônio, 
com o objetivo de evitar a oxidação do grafite (CIENFUEGOS; VAITSMAN, 2000).
Como desvantagens para esse tipo de forno, podemos citar que os ruídos de fun-
do são mais significativos. Na etapa de pirólise, o analito pode ser desperdiçado e, o 
mais importante, apresentar uma baixa precisão. Devido a essas características, esse 
tipo de forno tem a fama de ser uma técnica difícil (BEATRIZ; JUNIOR, 2018). 
O tubo de grafite pode ser de (AFONSO; AGUIAR; ALENCASTRO, 2002): 
• Alta densidade, o qual é utilizado para análise de compostos que possuem 
baixa temperatura de atomização, como sódio, chumbo, zinco;
• Grafite revestido, ideal para a análise de elementos refratários, os quais po-
dem reagir com o carbono, como cálcio, cobre, molibdênio, manganês;
• Tubo de grafite com plataforma L, utilizado para análise de amostras com-
plexas, muito utilizado em análises ambientais. 
Efeito da Temperatura na Análise por Espectroscopia Atômica
A temperatura nesse tipo de análise é de extrema importância, pois influenciará 
diretamente na forma na qual e intensidade em que a amostra se transformará em 
átomos, podendo afetar a quantidade de um átomo em um determinado nível de 
energia (Distribuição de Boltzmann). Também devemos considerar que uma varia-
ção na temperatura pode, e irá, influenciar na intensidade de emissão atômica do 
analito (GORDON, 1996).
Distribuição de Boltzmann. Disponível em: http://bit.ly/2R0uJh1
Ex
pl
or
Espectrofotômetro
Essa é a parte do equipamento responsável por fornecer a largura da banda, a 
qual deve ser adequadamente estreita com o intuito de isolar a linha previamen-
te selecionada para a realização da análise, e que possa excluir interferências e 
aumentar a sensibilidade. É necessária a presença de um filtro, de vidro, para a 
análise de metais alcalinos, sendo que existe um tipo de filtro adequado para cada 
analito. Esse tipo de equipamento também contém uma fotomultiplicadora, micro-
computadores com o objetivo de se obter uma análise cada vez mais eficiente e 
eficaz (AFONSO; AGUIAR; ALENCASTRO, 2002).
Em linhas gerais, um espectrofotômetro (Figura 12) deve apresentar as seguintes 
características (CIENFUEGOS; VAITSMAN, 2000; MOTA, 2010):
• Deve conter um suporte para quatro lâmpadas. Sendo que, para cada lâmpa-
da, deve existir uma fonte de energia independente e estável;
15
UNIDADE Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
• Compartimento para o acomodamento da amostra, sendo de extrema valia a 
possibilidade de um compartimento automatizado;
• Um monocromador de alta resolução;
• Um fotomultiplicador que seja capaz de analisar na faixa compreendida de 188 
a 800 nm;
• Um software que possibilite o comando do equipamento como um todo, favo-
recendo a uma melhor interpretação e análise do analito em questão.
 
Figura 8 – Modelo de um espectrofotômetro de absorção atômica
Espectrofotômetro com Feixe Simples
Esse tipo de equipamento apresenta várias fontes de cátodo oco, um chopper ou 
fonte de alimentação, atomizador e o espectrofotômetro de rede simples acoplado 
com um fotomultiplicador. Apresenta um feixe de luz simples, o qual aproveita a luz 
emitida ao máximo (Figura 9) (GORDON, 1996). 
Como ponto limitante desse tipo de equipamento, temos a incapacidade de com-
pensação das possíveis variações do equipamento, de forma totalizada, no decorrer 
da análise, como, por exemplo, uma possível variabilidade de intensidade da fonte 
(BEATRIZ; JUNIOR, 2018).
Monocromador
de Ebert
Chama
Obturador
Rede
Lâmpada
Dispositivo de saída
Ampli�cador
Fonte
demodulada
Figura 9 – Esquema representativo de um espectrofotômetro de feixe simples
16
17
Espectrofotômetro com Feixe Duplo
Esse tipo de técnica se vale da utilização de uma óptica adicional, a qual tem 
por finalidade realizar a divisão do feixe de luz emitido pela lâmpada. Nesse tipo 
de sistema, temos o feixe de referência, o qual tem por finalidade funcionar como 
diagnosticador de possíveis variações na intensidade do feixe de luz emitido pela 
lâmpada, e das variabilidades do circuito eletrônico em geral. Esse tipo de técnica 
acaba por compensar as possíveis variabilidades da fonte de emissão de luz e de 
toda parte eletrônica do sistema (Figura 10) (GORDON, 1996).
Tal sistema proporciona a possível troca de lâmpada durante a análise, não 
sendo necessária a espera de longos períodos para a retomada dela, fato esse que 
acaba por reduzir o tempo de análise do analito e, consequentemente, aumentar o 
tempo de vida da lâmpada. E também acabam melhorando a relação sinal/ruído na 
análise de um analito (BEATRIZ; JUNIOR, 2018).
Espelho EspelhoCubeta de
referência
Cubeta com
amostra
Detector
Monocromador
com saída
variável
Fonte
luminosa Ampli�cador Visor
Espelho
semitransparente
Espelho rotatório
(alternador de feixe)
Mo
tor
P
P0
Figura 10 – Esquema de um espectrofotômetro de feixe duplo
Demais Tipos
Na atualidade, a gama de equipamentos é bem diversificada, os quais apresen-
tam muitas vantagens, como, por exemplo, aproveitar de forma melhor o feixe de 
luz (AFONSO; AGUIAR; ALENCASTRO, 2002).
 Fonte de Raias de Ressonância ou Fontes de Emissão de Radiação
Para que se realize uma análise de forma adequada, é necessário o uso de fonte 
que possua a capacidade de emissão de um comprimento de onda compatível com 
a radiação absorvida pelo analito. A sensibilidade dessa técnica está relacionada 
com a largura da radiação, sendo que radiações mais estreitas apresentam uma 
maior sensibilidade e seletividade. Essa fonte de radiação deve ser capaz de dis-
tinguir as radiações emitidas pela lâmpada e, ao mesmo tempo, desconsiderar a 
emissão de radiação emitida pela amostra (MOTA, 2010).
Lâmpada de Cátodo Oco
É um tipo de lâmpada de amplo uso em equipamentos de absorção atômica, 
apresentando uma boa eficiência e economia. A sua estrutura consiste em: um tubo 
de vidro selado com uma janela de quartzo; atmosfera rarefeita a baixa pressão com 
gases nobres (Figura 2) (AFONSO; AGUIAR; ALENCASTRO, 2002).
17
UNIDADE Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
A emissão de radiação nesse tipo de lâmpada se dá através de uma diferença de 
potencial entre o catodo e anodo (de tungstênio), gerando uma descarga elétrica, a 
qual levará à ionização do gás de preenchimento (MOTA, 2010). 
Nesse momento, as partículas com carga positiva incidirão com o catodo de car-
ga negativa, levando ao movimento dos átomos presentes no catodo, e, ao colidi-
rem com o gás (geralmente neônio ou argônio), devidamente ionizado, as partículas 
são ionizadas. Quando essas partículas voltarem ao estado fundamental, emitindo 
uma energia em um determinado espectro, esse será absorvido pelo mesmo tipo 
de átomo presente na chama (SKOOG; HOLLER; NIEMAN, 2002).
O gás utilizado no equipamento deve ser escolhido de acordo com o analito em 
questão, não devendo ambos apresentar linha de emissão próxima, o que dificulta-
rá a análise (MOTA, 2010). Conforme a lâmpada de catodo oco vai sendo utilizada 
nas análises, o gás de preenchimento vai sendo absorvido pela superfície da lâm-
pada, o que promove uma diminuição de seu tempo de vida e, consequentemente, 
acaba diminuindo a eficiência de análise (GORDON, 1996). 
Na atualidade, existem vários tipos desse tipo de lâmpada (Figura 11), sendo que 
algumas contêm uma mistura de metais variados, fato esse que possibilita a deter-
minação de mais de um analito por análise. Também devemos considerar a geome-
tria dessa lâmpada, a qual pode afetar de maneira direta sua eficiência (SKOOG; 
HOLLER; NIEMAN, 2002).
 
Figura 11 – Lâmpada de catodo oco de ouro
Lâmpada com Descarga sem Eletrodos
Esse tipo de lâmpada apresenta uma fonte mais estável e intensa, fato esse que 
favorece a análise de compostos mais voláteis (GORDON, 1996). Em sua estrutura, 
existe um bulbo de quartzo, no qual deve conteruma determinada quantidade do ana-
lito em questão. O bulbo com o analito é inserido em um gerador de radiofrequência 
ou microondas, promovendo uma excitação das partículas e, consequentemente, a 
emissão de um espectro característico da amostra (Figura 16) (MOTA, 2010).
18
19
para o microprocessadorSaída de
gás de amostra
Entrada de
gás de amostraCircuito de controlo da lâmpada
Gerador HF para lâmpada UV
HF
Lâmpada UV (sem elétrodos)
Divisor de feixe
Filtro ótico
Díodo UV
Conversor A-D
Célula ótica
Figura 12 – Esquema demonstrando a espectroscopia de absorção 
atômica com uma lâmpada com descarga sem eletrodos
Quando comparada com a lâmpada de catodo oco, a lâmpada com descarga sem 
eletrodos apresenta melhor precisão, menor limite de detecção (sendo adequada no 
ultravioleta abaixo de 200 nm) e vida útil maior (SKOOG; HOLLER; NIEMAN, 2002).
Comercialmente, existem lâmpadas para a análise de aproximadamente 15 ele-
mentos, e a confiabilidade analítica é inferior à lâmpada de catodo oco (MOTA, 2010).
 Sistema de Detecção e Leitura
Esse é parte do equipamento que tem por função receber o comprimento de 
onda, o qual foi previamente selecionado e direcionado pelo monocromador, e re-
alizar a análise do mesmo (SKOOG; HOLLER; NIEMAN, 2002).
Consiste, geralmente, em tubo fotomultiplicador (Figura 17), células fotoelétri-
cas, células fotovoltaicas, gerando uma corrente elétrica, a qual é dependente da in-
tensidade de luz recebida, sendo amplificada e gerando um sinal, o qual representa 
o quanto de luz foi absorvida pelo analito, sendo que essa pode ser convertida em 
concentrações, de acordo com a curva de calibração (MOTA, 2010).
Figura 13 – Tubo fotomultiplicador
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UNIDADE Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
Um fato importante com relação à técnica é levar em consideração a “sensibi-
lidade” de análise com espectrometria de absorção atômica, a qual não depende 
exclusivamente do equipamento utilizado para a realização da análise, mas também 
é dependente da reação que ocorre entre a amostra e a chama do equipamento, 
a qual interferirá diretamente no limite de detecção (concentração mais baixa do 
analito, que pode ser quantificada e diferenciada do ruído) (GORDON, 1996).
Neste é importante definir o limite de detecção, o qual é a relação entre o si-
nal do analito versus o sinal do ruído, sendo definido como a intensidade do sinal 
do analito; essa deve ser, no mínimo, duas vezes maior do que o sinal do ruído 
(SKOOG; HOLLER; NIEMAN, 2002).
Qualquer condição que promova uma alteração no sinal da análise é denomi-
nada de interferência, a qual pode ser neutralizada por meio da retirada da interfe-
rência, ou até mesmo inserindo a interferência nos padrões de análise (AFONSO; 
AGUIAR; ALENCASTRO, 2002).
A interferência pode ser do tipo espectral, ocorrendo nesse caso a sobreposição 
de espectros do analito com os sinais provenientes da chama ou da própria solu-
ção na qual o analito está contido. Esse tipo de interferência pode ser eliminado 
com a melhora nos padrões de análise – por exemplo, alterando a resolução do 
equipamento, ou alterando o procedimento de extração da amostra a ser analisada 
(GORDON, 1996).
Outro fator importante é a interferência química, a qual pode ser gerada por 
qualquer tipo de constituinte presente na amostra a ser analisada, como exemplo, 
segundo Skoog, Holler e Nieman, (2002): 
• Formação de compostos estáveis, o que pode dificultar a dissociação da amos-
tra e, consequentemente, a análise;
• Aumento da temperatura da chama, o que pode levar a uma maior formação 
de átomos livres, implicando no padrão de ionização do analito, podendo essa 
ionização ser potencializada ou suprimida, de acordo com o analito em questão;
• Método de extração do analito, a qual deve ser devidamente padronizada para 
uma melhor extração do analito.
Aplicações da Espectroscopia 
de Absorção Atômica
Esse tipo de técnica, como evidenciado anteriormente, é muito eficiente para a 
detecção e análise de metais como, por exemplo: detecção de magnésio e cálcio em 
água encanada; detecção de vanádio em óleo lubrificante; detecção de arsênio em so-
los; detecção de estanho em suco de fruta enlatado, entre outros (GORDON, 1996).
No caso de análise de amostras biológicas, existe a necessidade de um preparo 
prévio da amostra, principalmente se essa apresentar em sua composição estruturas 
como as proteínas (podem levar a um bloqueio do nebulizador), devendo essas ser 
desnaturadas por técnicas que não interferirão na análise da amostra (MOTA, 2010).
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Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Livros
Princípios de Análise Instrumental
SKOOG, D. A.; HOLLER, F. J.; NIEMAN, T. A. Princípios de Análise Instrumental. 5. 
ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.
 Vídeos
Atomic Absorption Spectrometer
Tutorial de um equipamento de espectrometria por absorção atômica.
https://youtu.be/xWWnzdX4BMM
 Leitura
Espectrometria de absorção atômica: o caminho para determinações multielementares
http://bit.ly/2Fwxwt6
Espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica em filamento de tungstênio: uma revisão crítica
http://bit.ly/39SIWFq
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UNIDADE Métodos Espectrométricos: Absorção 
Atômica e Fotometria de Chama
Referências
AFONSO, J. C.; AGUIAR, P. F.; ALENCASTRO, R. B. Voguel, análise química 
quantitativa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos, 2002.
AFONSO, J. C.; BARCIA, O. E. Análise química quantitativa. 8. ed. Rio de Janeiro: 
LTC – Livros Técnicos e Científicos, 2012.
ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o 
meio ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
BEATRIZ, A.; JUNIOR, V. L. Fundamentos de espectrometria e aplicações. v. 7. 
São Paulo: Atheneu, 2018.
CIENFUEGOS, F.; VAITSMAN, D. Análise instrumental. Rio de Janeiro: Interci-
ência, 2000.
CISTERNAS, J. R.; VARGAS, J; MONTE, O. Fundamentos de bioquímica expe-
rimental. São Paulo: Atheneu, 2005.
GORDON, D. B. Spectroscopic Techniques. In: WILSON, K.; WALKER, J. Principles 
and Tecnhiques in Pratical Biochemistry. K. Cambridge: Cambridge University 
Press, 1996.
MOTA, F. A. C. Desenvolvimento de um fotômetro com fins di¬dáticos. 2010. 
94 f. Dissertação (Mestrado) – Curso de Programa de Pós-Graduação em Química, 
Instituto de Ciências Exatas, Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2010.
SKOOG, D. A.; HOLLER, F. J.; NIEMAN, T. A. Princípios de análise instrumental. 
5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.
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Outros materiais