BF #1 Espectrofotometria

∙ Raio luminoso: é uma onda progressiva composta de campos elétricos e campos magnéticos, ou seja, é uma onda eletromagnética.

Ondas Mecânicas x Ondas Eletromagnéticas

∙ Ondas eletromagnéticas (OEM): produzidas pela vibração de cargas elétricas, não necessita de meio material para se propagar.

∙ Ondas mecânicas: são produzidas através de oscilações de um meio elástico, portanto, necessitam de meio material para existir.

Onda Harmônica Simples

Onde:

A = Amplitude: corresponde ao deslocamento vertical máximo da onda.

λ = Comprimento de onda: é a distância mínima após a qual a forma da onda se repete.

f = Frequência: é a repetição da onda por unidade de tempo.

Velocidade OEM

∙ Velocidade = λ.f∙ No vácuo, qualquer onda eletromagnética apresenta a mesma velocidade: V = C, onde C ≅ 3x10⁸ m/s

∙ Nos meios físicos reais, a velocidade irá depender além da frequência e do comprimento de onda, da natureza do meio.

Energia OEM

∙ Onde E é a energia da onda eletromagnética, h é a constante de Planck, c é a velocidade da luz e λ é o comprimento de onda da radiação.

∙ Pacote de energia (Fóton ou Quanta)

                                   Natureza corpuscular.

Luz

∙ Pode ser entendida como uma forma de energia, de natureza ondulatória-corpuscular, caracterizada por diferentes comprimentos de onda.

∙ A luz tem a capacidade de interagir com a matéria, sendo parte de sua energia absorvida pelos elétrons dos átomos.

∙ Parte da luz pode sofrer reflexão especular ou difusa. A reflexão difusa da luz permite que os objetos sejam vistos.

∙ Luz visível: Faixa de comprimento de onda que consegue sensibilizar a retina e que é decodificada em imagem.

·         ESPECTROFOTOMETRIA

∙ Definição: É um método biofísico de análise de substâncias, amplamente utilizado em laboratório, que apresenta como principal objetivo a determinação da concentração de soluções.

∙ Princípio: Baseia-se na absorção das radiações eletromagnéticas (luz ultravioleta ou visível) pelas soluções.

∙ Parâmetros:

            - Absorbância (A): quantidade de luz absorvida pela solução.

            -Transmitância (T): quantidade de luz que consegue passar através da solução.

Lei de Lambert e Beer

Lei experimental, demonstra que:

∙ Existe uma relação direta e exponencial entre a concentração de uma solução e a luz absorvida por ela.

∙ Existe uma relação direta e exponencial entre a distância percorrida pela luz em uma solução absorvida por ela.

∙A partir dos experimentos, os pesquisadores chegaram a seguinte equação:

            I = I_o .10^-kcd

∙ Esta equação relaciona a luz emergente de uma solução (I) com a intensidade luminosa incidente (I_o), sua concentração (C), percurso óptico (d) e uma constante de absorção (k), que é característica de cada substância. 

Equipamento

∙ Lâmpada - fonte emissora de Luz Eletromagnética

∙ Filtro – para selecionar o comprimento de onda desejado

∙ Cubeta – compartimento para a amostra. Utilizada de quartzo para medidas na faixa de UV, de vidro, ou descartáveis de polistireno ou acrílico para luz visível.

∙ Fotocélula – Também conhecida como célula fotoelétrica, é um dispositivo que tem a propriedade de converter luz em corrente elétrica. Serve para detectar a luz transmitida pela amostra.

∙ Galvanômetro ou display digital – Apresenta o resultado em escala graduada de Transmitância e Absorbância ou de forma digital. Constituído basicamente de um imã permanente e uma bobina enrolada em torno de um núcleo cilíndrico de ferro (bobina móvel). A bobina está localizada entre os pólos do ímã e fixada axialmente, podendo portanto, girar em torno de seu eixo. A corrente elétrica a ser medida passa através da bobina criando um campo magnético, que se opõe ao campo magnético do ímã, fazendo-a girar até uma determinada posição, a qual é proporcional à intensidade da corrente enviada pela fotocélula.

Fonte de Luz

∙ Deutério (tempo de vida: 1.000 h), para excitação na região da luz ultravioleta.

∙ Tungstênio ou tungstênio-halogênio (tempo de vida 10.000 h) para excitação na região da luz visível. Obs: é necessário que a fonte emita luz branca

           

∙ Fonte de luz branca:

∙ Filtro:

Lente de vidro - Fotocolorímetro

Prisma optico - Espectrofotômetro

Mostrador de Leitura

Transmitância:

Absorbância:

∙ Transmitância – Grandeza linear e varia de 0% a 100%

∙ Absorbância – Grandeza logarítima e varia de 0 (zero) a ¥ (infinito)

Entretanto:

            0 a 1,0 – alta precisão

            1,0 a 2,0 – média a baixa precisão

            Acima de 2,0 – total imprecissão

Relação entre Absorbância e Transmitância

Quando:

            T% =100     Þ            A = 0

            T% =  50     Þ            A = 1

            T% =    1     Þ            A = 2

No limite, quando T% tende a 0 Þ   A ®µ 

Cálculos para Aula Prática (Curva Padrão)

∙ Regressão linear:

∙ Coeficiente de Regressão: R²