2. NATUREZA DA ENERGIA
ELETROMAGNÉTICA
Forma de energia que se propaga no
espaço a enormes velocidades,
normalmente em linha reta
Características ondulatórias e
corpusculares
3.
4.
5. PARÂMETROS
ONDULATÓRIOS
PERÍODO (p, 1/ ν ) ⇒ tempo requerido, em segundos,
para a passagem de máximos ou mínimos sucessivos
por um ponto fixo no espaço.
FREQÜÊNCIA ( ν ) ⇒ número de oscilações do campo
que ocorrem por segundo ⇒ 1/p ⇒ depende da fonte ⇒
Hz ou ciclos/s ou s -1
VELOCIDADE (v i ) ⇒ velocidade com que a onda se
move no meio ⇒ depende da freqüência e do meio ⇒ v i
= ν λ
no vácuo e no ar c=3,00x10 8 m/s
6. PARÂMETROS
ONDULATÓRIOS
COMPRIMENTO DE ONDA (λ)
distância linear entre dois máximos ou
mínimos sucessivos de uma onda ⇒ cm, µm, nm
NÚMERO DE ONDA ( ν , σ )
número de ondas por centímetro de percurso
no vácuo ⇒ cm -1
7. PARÂMETROS
ONDULATÓRIOS
FEIXE MONOCROMÁTICO
feixe de radiação cujos raios têm
comprimentos de onda idênticos
FEIXE POLICROMÁTICO
feixe de radiação constituído de raios de
comprimentos de onda diferentes
8. PARÂMETROS
CORPUSCULARES
A radiação eletromagnética é um conjunto de
partículas (fótons) de determinada freqüência
A energia deste fóton é dada pela equação
E = h ν
E = energia (unidade = erg)
h = 6,624x10 -24 erg.s
ν = freqüência
9. ESPECTRO
ELETROMAGNÉTICO
É o arranjo ordenado das radiações
conforme seus comprimentos de onda
O espectro foi dividido em várias
regiões conforme a origem das radiações,
as fontes e os instrumentos
10. ESPECTRO
ELETROMAGNÉTICO
Região Comprimento de Onda (nm)
Ultra-Violeta Afastado 10 - 200
Ultra-Violeta Próximo 200 - 380
Visível 380 - 780
Infravermelho Próximo 780 - 3000
Infravermelho Médio 3000 - 30000
Infravermelho Afastado 30000 - 300000
Microondas 300000 - 1000000000
Joint Committee on Nomenclature in Applied Spectroscopy
11. ESPECTRO
ELETROMAGNÉTICO
300 Visível 800
Raios
Raios cósmicos gama Raios X UV IR Microondas Ondas de rádio
10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012
Energia Comprimento de onda
12. ESPECTRO VISÍVEL
As radiações de 800 nm até 300 nm são
detectadas pelo olho humano
Essas radiações também são chamadas de
LUZ BRANCA
300 nm 800 nm
14. Interação da Radiação
Eletromagnética com a Matéria
Quantizada
ABSORÇÃO DE RADIAÇÃO
processo no qual energia eletromagnética é
transferida para átomos, íons ou moléculas que
compõem a amostra
15. Interação da Radiação Eletromagnética
com a Matéria
ABSORÇÃO ATÔMICA
Absorção da energia eletromagnética por
átomos espectros de linhas transições
eletrônicas de um ou mais elétrons
ABSORÇÃO MOLECULAR
Absorção da energia eletromagnética por
moléculas espectros de bandas
E t = Evibracional + Erotacional + Eeletrônica
16. ESPECTROFOTOMETRIA DE
ABSORÇÃO MOLECULAR NO
ULTRAVIOLETA-VISÍVEL
Método baseado
na medida da energia
eletromagnética absorvida por soluções
iônicas ou moleculares
Incidência da radiação monocromática sobre
meio homogêneo b
Io I
Refletida
Absorvida
Transmitida Io = Feixe incidente
I = Feixe transmitido
17.
18. ESPECTROFOTOMETRIA DE
ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV-
VISÍVEL
A LEI DE LAMBERT
“Quando a luz monocromática passa através de um meio
transparente, a taxa de decréscimo da intensidade com
a espessura do meio é proporcional à intensidade da
luz.”
A LEI DE BEER
“A intensidade do feixe de luz monocromática decresce
exponencialmente à medida que a concentração da
substância absorvente aumenta aritmeticamente.”
Log Po/P =abc Lei de Lambert- Beer
19. ESPECTROFOTOMETRIA DE
ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV-
VISÍVEL
de radiação incidente e
T= transmitância fração
transmitida pela solução
T = P/Po
A= absorvância logaritmo decimal da razão
entre o poder radiante incidente e o transmitido
Relação entre transmitância e absorvância .
A= log Po/P= log 1/T A= - Log T
20. ESPECTROFOTOMETRIA DE
ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV-
VISÍVEL
Relação entre absorvância e concentração
A = abc = εbc
a= absortividade (dependente de b e c)
b= comprimento do caminho ótico
c= concentração das espécies absorventes
ε = absortividade molar unidades de c e b são,
respectivamente, moles/litro e cm
21. LEI DE BEER
A radiação incidente é monocromática
As espécies absorventes comportam-se
independentemente em relação ao processo de
absorção
A absorção ocorre em um volume uniforme de secção
transversal
O índice de refração da solução independe da
concentração
Concentração menor que 10 -2 M ( < 10 -2 M )
22. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA LEI
DE BEER
Absorbância ( A )
Curva analítica
y = 0,0476x + 0,0016
0,300
R2 = 0,9999
0,200
0,100
0,000
0 2 4 6
Concentração ( c )
24. DESVIOS DA LEI DE BEER
Não constância na relação A/C
Considerações feitas para dedução da lei não
podem ser rigorosamente seguidas na prática
Índice de refração não permanece constante
quando as concentrações são altas
Radiação não monocromática
25. DESVIOS DA LEI DE BEER
REAIS
Manifestam-se principalmente para valores
elevados de concentração (C > 10 -2 M )
Interação entre os centros absorvente
Indice de refração
APARENTES
Químicos
Instrumentais
27.
Fonte de radiação( características)
Radiação na faixa espectral desejada (emissão)
Emissão estável
Potência suficiente ( maior potência < amplificação
do sinal)
Filamento de tungstênio (375 a 2000 nm)
Deutério (200 a 400 nm)
Arco de xenônio (200 a 1000 nm)
28. Filtros e monocromadores
Filtros de absorção (Isolam uma banda espectral ),
largura espectral de 30 a 50 nm e transmitância
máxima de 5 a 20 % . Vidros coloridos ou peliculas
de gelatina contendo corantes.
Filtros de interferência ( isolam faixa espectral mais
estreita) Baseiam-se nos fenômenos de interferência
para isolar uma faixa espectral desejada.
29. Monocromadores
Componentes: fenda de entrada, fenda de saída e
sistema de dispersão ( Prisma ou rede)
30. Monocromadores
Componentes: fenda de entrada, fenda de saída e
sistema de dispersão ( Prisma ou rede)
31. Monocromadores
Componentes: fenda de entrada, fenda de saída e
sistema de dispersão ( Prisma ou rede)
32. Porta amostra- cubetas
Cubetas- recipiente que contem a amostra
Quartzo, silica fundida- Região UV-Vis
Vidro a base de borosilicatos- Região Vis
Forma e tamanho
Retangulares (1,2 ,5 cm )
Cilíndricas ( usadas em instrumentos simples,
devem ser colocadas sempre na mesma posição)
33.
Detectores - Celula fotovoltaica
Características- baixo custo, sem fonte externa de
alimentação, sujeito a fadiga ( resposta decresce
quando exposta a iluminação continua)
34.
Detectores - Celula fototubo
Características- Corrente gerada é diretamente
proporcional ao poder radiante .Amplificação do
sinal de resposta é facil
35.
Detectores - Celula fotomultiplicadora
Características- poder de amplificação alto implica
que o poder radiante pode ser pequeno (potência
radiante pode ser 200 vezes menor do que o do foto
tubo)
36.
37.
38. VANTAGENS
aplicação extensiva a muitos elementos químicos
instrumentação relativamente barata
as amostras podem ser de natureza inorgânica ou orgânica
disponibilidade de métodos simultâneos e contínuos
intervalo de aplicação :10-3 a 10 -6 M
tempo gasto por análise: moderado
Custo : relativamente baixo
Tipo de amostras: sólidas liquidas e gasosas
39.
Referências bibliográficas
•SKOOG.D.A,HOLLER,F.J.,NIEMAN,T. A .-Princípios de Análise
Instrumental, 5a ed. Bookman,2002
•SKOOG.D., WEST,D.M.&HOLLER,F.J. Fundamentals of
Analytical Chemistry, Saunders College Publ.t th Ed.NY,1996
•Harris,D.C. Análise Quimicas Quantitativa, 5a ed. LTC
editora,RJ,Brasil, 2001
•Cienfuegos,F.Vaitsman,D.Análise Instrumental, Editora
Interciência, RJ,2000.