Espectrofotometria uv visivel

ESPECTROFOTOMETRIA
UV-VIS
1
UEZO
QUIMICA ANALÍTICA
Tecnologia em Polímeros – 2° período - Noite
ALUNOS:
Angélica Behrends
Leonardo Cesar
Luiz Fernando
Raquel Machado
Prof. Maria Macedo

2
A espectroscopia na região UV-Vis do espectro eletrônico
é uma das técnicas analíticas mais empregadas, em
função de sua robustez, custo relativamente baixo e
grande número de aplicações desenvolvidas
A absorção molecular na região do ultravioleta e do visível
do espectro depende da estrutura eletrônica da molécula
A absorção de energia é quantizada e conduz à passagem
de elétrons de orbitais do estado fundamental para orbitais
de maior energia em um estado excitado
TEORIA

3
A relação entre a energia absorvida em uma
transição eletrônica e a freqüência (ν), o
comprimento de onda (λ) e o número de onda ( )
da radiação que produz a transição é:
 = hν = hc/ λ = h c
h = constante de Planck
c = velocidade da luz
 = energia absorvida pela molécula
na transição eletrônica

4
AS CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS DE UMA BANDA DE
ABSORÇÃO SÃO A SUA POSIÇÃO E A SUA INTENSIDADE
 POSIÇÃO
 INTENSIDADE
A intensidade de uma absorção pode ser expressa em
transmitância (T) definida como:
T = l/l0
l0 = intensidade de energia radiante que incide na amostra
l = intensidade de radiação que emerge da amostra

5
“É um dos métodos mais usados nas
determinações analíticas em diversas áreas”.
ANÁLISE ESPECTROFOTOMÉTRICA
APLICAÇÃO
 Determinação de compostos orgânicos e
inorgânicos.

7
RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
 Comprimento de onda () – É a distância entre dois
máximos ou dois mínimos de uma onda;
 Número de onda (-1) – Inverso do comprimento de
onda
 Período (p) – Tempo necessário para completar um
ciclo
 Frequência () – Ciclos/segundo ou Hertz

8
RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Velocidade de propagação da luz (c)
c = 
Velocidade de propagação da luz (c)
E = h E = hc/
E (Energia) e h (Constante universal de Plank)

10
• A região do espectro do ultravioleta é na faixa de 200 a
400 nm e a da luz visível é entre 400 e 800 nm.

12
CORES FUNDAMENTAIS
Cor fundamental Comprimento de onda
(nm)
Violeta
Azul
Verde
Amarelo
Alaranjado
Vermelho
400 – 450
450 – 500
500 – 570
570 – 590
590 – 620
620 – 750

14
LEI DE LAMBERT BEER
 ESTABELECE UMA RELAÇÃO ENTRE A TRANSMITÂNCIA, A
ESPESSURA DA AMOSTRA E A CONCENTRAÇÃO DAS
ESPÉCIES QUE ABSORVEM
log (I0/I) = kcb = A
k = constante característica do soluto
c = concentração do soluto
b = comprimento do caminho ótico através da amostra
A = absorvância

 QUANDO C É EXPRESSO EM MOLES POR LITRO E O
COMPRIMENTO DO CAMINHO ÓTICO B EM CENTÍMETROS, A
EXPRESSÃO TORNA-SE:
A = cb
 O termo  é conhecido como absortividade molar,
antigamente chamado de coeficiente molar
 Quando a concentração c = g/L
A = acb
 Onde a é a absortividade, que se relaciona com a
absortividade molar por:
 = aM

18
“É a lei fundamental da Espectrofotometria”
LEI DE LAMBERT - BEER
“Em um feixe de radiação eletromagnético
incidindo em um meio transparente e
homogêneo (solução), uma parte desta
radiação é absorvida pela solução, outra parte
é transmitida e outra parte é refletida”.

19
LEI DE LAMBERT-BEER
Transmitância (T)
T = P/Po
Absorbância (A)
A= log Po/P A= - log T

20
LEI DE LAMBERT-BEER
Absorbância (A)
A = abc
a = absortividade (para c = g/L)
b = espessura do meio ou caminho ótico
c = concentração
 = absortividade molar (para c = mol/L)
A = bc

22
ESQUEMA DOS PRINCIPAIS COMPONENTES DE
UM ESPECTROFOTÔMETRO
• A amostra deve estar em um recipiente (cubeta) de quartzo
quando a radiação for na região espectral do ultravioleta. Quando
for na região da luz visível usa-se os de vidro por ter uma melhor
dispersão.
• Os detectores devem ser altamente sensíveis.
• Os dados obtidos pelo detector são enviados para um dispositivo
de processamento de dados.

23
INSTRUMENTAÇÃO
FONTES DE RADIAÇÃO
COMPARTIMENTO
AMOSTRA/PADRÃO
DISPOSITIVO DE
PROCESSAMENTO DE DADOS
SISTEMA DETECTOR
MONOCROMADOR

24
• As fontes mais comuns baseiam-se na
incandescência, mas devem atuar em
temperaturas elevadas para ter uma cobertura
apreciável no ultravioleta.
• São constituídas por filamentos de materiais que
são excitados por descargas elétricas com
elevada voltagem ou aquecimento elétrico.

25
• Condições para uma fonte ser de boa qualidade para
atuar nessa faixa:
 gerar radiação contínua;
 ter intensidade de potência radiante suficiente para
permitir a sua detecção pelo sistema detector;
 ser estável.
• Além disso deve ter um tempo de vida longo e preço
baixo.

26
 LÂMPADA DE FILAMENTO DE TUNGSTÊNIO.
Uso na região do visível
 LÂMPADA DE DESCARGA DE HIDROGÊNIO OU DE
DEUTÉRIO.
 = 180 – 370 nm
UV

28
MONOCROMADORES
• Função: seleção do comprimento de onda em que se tem interesse para a
análise.
• Constituição:
 fenda de entrada de um elemento de dispersão de radiação
 fenda de saída
• Tipos:
 prismático
 reticuladores

30
MONOCROMADOR PRISMÁTICO
• A radiação policromática vinda da fonte de radiação
passa pela fenda de entrada e incide sobre a face de um
prisma, sofrendo um desvio.
• Os vários comprimentos de onda terão diferentes
direções após a incidência no prisma. Se for realizado um
ajuste rigorosamente controlado da fenda de saída, pode-
se selecionar o comprimento de onda desejado.

32
MONOCROMADOR RETICULAR
• O principal elemento dispersante é a rede de difração. Essa rede
consiste em uma placa transparente ou refletora com muitas
ranhuras paralelas e equidistantes.
• Dispersão resultante desta rede é linear. Os vários comprimentos
de onda dispersos são igualmente espaçados, por isso a fenda de
saída isolará uma banda de radiação de largura constante.
• A resolução é muito mais elevado que os prismas.

34
FEIXE SIMPLES ou MONO-FEIXE

35
• Espectrofotômetros mono-feixe:
- Não são cômodos pois a amostra e o branco tem
que ser colocados alternadamente no único feixe
de radiação;
- Não é adequado para medir absorbâncias em
função do tempo;

37
ESPECTROFOTÔMETRO DUPLO-FEIXE
• Dois feixes de radiação são formados no espaço, por um
espelho que divide o feixe vindo do monocromador em
dois. Um feixe passa através da solução referencia
(branco) até o transdutor e outro, ao mesmo tempo,
passa através da amostra até o segundo transdutor.
• As duas correntes serão determinadas e mostradas no
indicador de sinal. Com o auxílio de um dispositivo
apropriado, calcula-se a diferença de transmitância entre
os dois feixes, essa diferença será mostrada no indicador
de sinal como absorvância

39
PROCEDIMENTOS ANALÍTICOS EM
ESPECTROFOTOMETRIA VISÍVEL EM
ULTRAVIOLETA
• Análise Qualitativa: dependendo de quanto de luz
que a amostra absorver vai determinar qual é a
espécie, pois o espectro é característico daquela
determinada espécie química.

40
PROCEDIMENTOS ANALÍTICOS EM
ESPECTROFOTOMETRIA VISÍVEL EM
ULTRAVIOLETA
• Análise Quantitativa: dependendo da absorbância irá
determinar a concentração da amostra. A condição
especial para qualquer determinação quantitativa é a
observação à Lei de Beer-Lambert, mas o controle do
pH, as técnicas de extração por solventes, o ajuste do
estado de oxidação, entre outras também são muito
importantes.

41
FLUORESCÊNCIA E FOSFORESCÊNCIA
• Fluorescência é a emissão de luz associada com elétrons que se
movem de um estado excitado para o estado fundamental.
• Fosforescência é a capacidade que uma espécie química tem de
emitir luz.
• Importante porque algumas substâncias quando sujeitas às
radiações ultravioleta emitem luz visível.
• As duas são frequentemente muito mais úteis para se estudar
processos biológicos do que a absorbância, por serem
consideravelmente mais sensíveis, podendo, então, detectar
concentrações bastante baixas.

42
AUTOMAÇÃO NOS MÉTODOS
ESPECTROFOTOMÉTRICOS –
UTILIZAÇÃO
• Os laboratórios que utilizam atualmente esse método tem
se automatizado com a aplicação da computação,
informação, robótica, eletrônica e tecnologia da
engenharia mecânica, com o intuito de reduzir os erros
nas análises.
• Além disso, as análises são complementadas por outros
métodos para se ter o máximo de certeza possível.

43
MOTIVOS PARA O DESENVOLVIMENTO
DESSES PROCESSOS
• Preencher as necessidades dos laboratórios de
análises clínicas, surgidas com o crescente
número de análises.
• Aumento do número de espécies químicas a
serem determinadas no sangue como análise de
rotina
• Além da necessidade de diminuir o custo dessas
análises.

44
VANTAGENS DOS MÉTODOS
INSTRUMENTAIS AUTOMATIZADOS
• Maior velocidade no processamento das análises;
• Maior confiabilidade dos resultados;
• Diminuição das contaminações;
• Diminuição na geração de resíduos
• Menor consumo de amostras e reagentes
• Redução de custos

45
Bibliografia
 HARRIS, D. C., Análise Química Quantitativa. 7a ed. Rio de
Janeiro. LTC editora. 2008.
 MENDHAM, J., DENNEY, R. C., BARNES, J. D., THOMAS, M. J.
k., VOGEL - Análise Química Quantitativa. 6ª ed. Rio de
Janeiro. LTC editora. 2002.
 BACCAN, M., ANDRADE, J.C., GODINHO, O. E. S., BARONE, J.
S. Química Analítica Quantitativa Elementar, 3a ed. São Paulo.
Editora Edgard Blucher Ltda. 1992.
 SKOOG, D. A., WEST, D. M., HOLLER, F. J., CROUCH, S. R.,
Fundamentos de Química Analítica, 8a ed. São Paulo. Thomson.
2006.

Espectrofotometria uv visivel

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to Espectrofotometria uv visivel

Similar to Espectrofotometria uv visivel (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (17)

Espectrofotometria uv visivel