1 mia q_alimentar_espectrofotometria_2010

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1 mia q_alimentar_espectrofotometria_2010

  1. 1. CO-FINANCIAMENTO: Fundo Social Europeu e Estado Português NOME DO CURSO 2009/ 2010 Módulo: MÉTODOS INSTRUMENTAIS DE ANÁLISE Sub -Tema: Métodos Espectrofotométricos Formador(es): Cristina Couto
  2. 2. Análise quantitativa • Métodos Químicos (Clássicos):  (Volumetria)  (Gravimetria) • Métodos Instrumentais
  3. 3. Métodos Instrumentais Espectrais Electroanalíticos Separativos Relação entre o sinal analítico e a concentração do analito
  4. 4. Métodos Instrumentais Espectrais Electroanalíticos Separativos Mede-se a radiação electromagnética Envolve um sinal eléctrico Envolve uma separação Absorvida Emitida Difractada Potencial Condutância Em fase gasosa Em fase líquida Podem ser detectados pelos métodos anteriores
  5. 5. Métodos Instrumentais Espectrais Electroanalíticos Separativos EAM (UV/Vis) Turbidimetria EAA EEA (FEC) Potenciometria Condutimetria GC HPLC
  6. 6.  Espectrofotometria de Absorção Molecular – EAM (UV/Vis) Turbidimetria  Espectrofotometria de Absorção Atómica – EAA  Atomização com chama  Atomização com câmara de grafite  Espectrofotometria de Emissão Atómica – EEA  Emissão com chama (FEC)  Emissão com plasma (ICP) Métodos Espectrofotométricos
  7. 7. Espectrofotometria de Absorção Molecular UV/Vis
  8. 8. • Detecção por EAM EAM UV/Vis – Absorção da radiação electromagnética por espécies moleculares presentes na amostra Interacção da matéria com a radiação electromagnética
  9. 9. • Propriedades electromagnéticas daPropriedades electromagnéticas da radiaçãoradiação
  10. 10. Natureza ondulatória Natureza corpuscular Reflexão Refracção Equação de Planck: E = h.ν E - energia (J); h - constante de Planck = 6,624E-34 (J.s); ν - frequência (s-1 ) Absorção Emissão Radiação electromagnética
  11. 11. Parâmetros ondulatórios tempo período (Τ) Amplitude (A) espaço comprimento de onda (λ) Comprimento de onda (λ) : distância entre dois pontos consecutivos na mesma fase de vibração; expresso em metros (m) E = h.ν = h.c/λ
  12. 12. Espectro electromagnético Zona do visível
  13. 13. Espectro electromagnético Zona do visível Sub-zona do espectro Comprimento de onda (valores limite) (nm) Côr complementar Violeta 400-435 Verde-amarelo Azul 435-500 Amarelo Verde 500-580 Vermelho Amarelo 580-595 Azul Laranja 595-610 Azul-esverdeado Vermelho 610-700 Azul-verde
  14. 14. Espectros de absorção Riscas Abs. Atómica (nº limitado de frequências absorvidas) Bandas Abs. Molecular (maior nº de estados de energia) Átomo Molécula Energia E1 E0 ∆E = h.ν Absorvância λ(nm) Absorvância λ(nm) Absorvância λ(nm)
  15. 15. Aspectos quantitativos e terminologia I0 I I0 – Radiação incidente I – Radiação emergente A radiação emergente é sempre igual ou menor que a radiação incidente
  16. 16. Lei de Lambert – Bouguer – Beer LEI DE BEERLEI DE BEER A = a.b.C I0 I A – Absorvância a – Absortividade (cm-1 g-1 l) b – Percurso óptico (cm) C – Concentração (g/l) quando C vem em mol/l então a = ε - Absortividade molar (cm-1 mol-1 l)
  17. 17. Transmitância Transmitância T = I/I0 % de Transmitância %T = (I/I0)*100 Absorvância A = log (I0/I) A = - log T; T = 10-A I0 – Radiação incidente I – Radiação emergente A = log (100/%T) = 2 – log (%T)
  18. 18. • Exercício 1 • Exercício 2
  19. 19. Desvios à Lei de Beer A lei de Beer refere o comportamento ideal de uma solução quando atravessada por um feixe de energia radiante, o que na prática é impossível fixar – Desvios Reais, Químicos ou Físicos
  20. 20. Desvios à Lei de Beer Desvios Reais – desvios à linearidade resultantes do uso de:  soluções concentradas do analito;  soluções diluídas do analito e concentradas em electrólitos. Desvios Químicos – a causa encontra-se no próprio sistema a analisar (a espécie absorvente sofre associação, dissociação ou reacção com outras espécies presentes em solução gerando produtos que absorvem de uma forma diferente do analito)  A ocorrência dos desvios químicos é controlada fixando o pH, a força iónica, a concentração de outras espécies presentes.
  21. 21. Desvios à Lei de Beer Desvios Físicos ou Instrumentais – a causa é inerente aos instrumentos com os quais se opera:  Uso de radiação não monocromática;  Reflexão da radiação incidente;  Deficiente estado de conservação das faces de incidência das células que suportam a amostra;  Não paralelismo da radiação incidente.
  22. 22. Desvios à Lei de Beer 1 - Verifica-se a lei de Beer 2 - Desvio negativo 3 - Desvio positivo 1 3 2Absorvância Concentração
  23. 23. • Análise Quantitativa A metodologia deve obedecer à lei de Beer na mais ampla possível gama de concentrações Quando a espécie a determinar é pouco ou nada absorvente deve ser transformada  Reacção de desenvolvimento de cor (derivatização) Ex. crómio, ferro, etc
  24. 24. • Análise Quantitativa Método da curva de calibração (padrão externo) Método da adição de padrão Método absoluto
  25. 25. Método da curva de calibração (padrão externo) preparação de padrões de concentrações C1, C2, C3, ... Cn, a que correspondem valores de absorvância medidos A1, A2, A3, ... An C1 A1 C2 A2 A3 An C3 Cn Ax Cx ab A = a.b.C referente à amostra
  26. 26. • Exercício 4 • Exercício 5 • Exercício 6 • Exercício 7
  27. 27. Método da Adição de padrão Amostra de composição desconhecida e/ou complexa Espécie absorvente presente em concentrações muito baixas Não é fiável utilizar o método da curva de calibração
  28. 28. Método da Adição de padrão Amostra problema Cx Cx+C1 Cx+C2 Cx+C3 Cx+Cn Amostra problema acrescida de uma concentração C1, C2,...Cn A2 A1 An A3 C1 + Cx C2 + Cx C3 + Cx Cn + Cx Cx Pode-se medir o valor de Ax correspondente a Cx
  29. 29. Método absoluto Aplicação directa da lei de Beer A = abC O valor a (absortividade) está tabelado  b (percurso óptico) é conhecido  A (absorvância) é medida Obtenção do valor de C (concentração)
  30. 30. • Exercício 11 • Exercício 12 • Exercício 13
  31. 31. Titulações espectrofotométricas Tem que obedecer à Lei de Beer  Facilita a detecção do ponto final  A variação da absorvância é provocada pela adição de titulante e pela variação de volume de titulado
  32. 32. Titulações espectrofotométricas A B A + B AB A V εA> 0 εB = 0 εAB = 0 A curva de titulação depende da absortividade das espécies envolvidas na titulação e da absortividade dos produtos de reacção
  33. 33. Instrumentos usados em espectroscopia de UV/VIS  Fotómetros  O λ usado nas análises é seleccionado de modo discreto ou descontínuo;  A selecção do λ usado é efectuada por filtros que limitam a radiação incidente a uma determinada banda de comprimentos de onda.  Espectrofotómetros  O λ usado nas análises é seleccionado em gamas limitadas, de forma contínua e variável em toda a zona do espectro;  A selecção do λ usado é efectuado por um monocromador.
  34. 34. Espectrofotómetros de UV/VIS Espectrofotómetros: incluem monocromadores que permitem fazer incidir radiação com uma banda de comprimentos de onda muito estreita
  35. 35. Componentes de um espectrofotómetro I0 I AMPDET b 0.841 Monocromador Compartimento de células Detector Registador Fonte de radiação
  36. 36. Fontes de radiação electromagnética • Deve produzir um feixe de radiação com intensidade suficiente para proporcionar a medida • Pode ter mais que uma fonte emissora • O feixe deve ser estável
  37. 37. Fontes de radiação electromagnética Zona do visível: lâmpada de tungsténio de filamento incandescente Zona ultra-violeta: lâmpada de descarga eléctrica de hidrogénio ou de deutério
  38. 38. Selectores de comprimento de onda São constituídos por: Fendas de entrada e saída da REM ajustáveis ( reduzem e fixam as dimensões do feixe de radiação) Lentes ou espelhos colimadores (focam o feixe de radiação) Unidades de dispersão da REM
  39. 39. • Unidade de dispersão  Componente mais importante do monocromador que separa a radiação policromática nos diversos comprimentos de onda Prismas Redes de difracção Fenda de entrada Fenda de saída Rede de difracção Espelhos colimadores λ1 λ2 Prisma Rede de difracção
  40. 40. • Compartimento de células Deve garantir um elevado grau de estanquicidade à luz ambiente Pode ter mais que um tipo de suporte de células
  41. 41. • Compartimento de células Zona do visível: células de vidro ou de plástico transparente Zona ultra-violeta: células de quartzo, de sílica fundida ou de plástico transparente às radiações UV
  42. 42. • Sistema de detecção Detector Amplificador Medidor do sinal eléctrico amplificado O sinal eléctrico deve ser uma função linear da intensidade da radiação
  43. 43. Tipos de espectrofotómetros  Feixe simples - sempre que se varia o comprimento de onda, é necessário ajustar o zero de absorvância, porque a sensibilidade do detector depende do comprimento de onda: análise quantitativa (a um só λ)  Feixe duplo - o feixe de radiação é dividido em dois feixes: um atravessa uma célula de referência e o outro atravessa a célula contendo a amostra
  44. 44. • Feixe Simples
  45. 45. Modo de utilizaçãoModo de utilização:: 1 - Depois de ligar o equipamento, esperar cerca de ½ hora, para garantir a estabilização térmica dos componentes eléctricos. 2 - Procede-se ao acerto do 0 de absorvância ou 100%T colocando no trajecto óptico uma célula com o “branco” (solução com composição semelhante à da amostra em que está ausente a espécie a determinar) 3 - Procede-se à leitura de soluções de calibração e amostras utilizando a mesma célula do “branco” As células devem ser colocadas na mesma posição ou com a mesma face para a REM incidente.  Feixe Simples
  46. 46. • Duplo Feixe Apresentam duas vantagensvantagens importantes:  O sinal do branco e da amostra são comparados em simultâneo, não sendo necessária a estabilização térmica do equipamento  Possibilitam o traçado dos espectros de modo automático: 1 - as duas células são preenchidas com o “branco”. O equipamento corrige todos os valores de absorvância para 0. 2 - substitui-se a solução do branco pela amostra e procede-se ao traçado do espectro.
  47. 47. Turbidimetria
  48. 48. Turbidimetria • Baseia-se na dispersão da radiação pelas partículas de matéria • Quando a luz passa através de um meio transparente em que existe uma suspensão de partículas sólidas, parte da radiação é dispersada em todas as direcções o que confere um aspecto turvo à amostra. • A diminuição da intensidade de um feixe, como consequência da dispersão de radiação pelas partículas constitui a base dos métodosbase dos métodos turbidimétricos.turbidimétricos.
  49. 49. A intensidade de radiação que aparece em qualquer ângulo depende: • número de partículas • tamanho e forma das partículas • índices de refracção relativos das partículas e do meio • comprimento de onda da radiação Turbidimetria
  50. 50. Turbidimetria • Na turbidimetriaturbidimetria é medida a radiação que atinge um detector colocado na direcção do feixe de radiação • Na nefelometrianefelometria é medida a radiação que atinge um detector colocado com um ângulo de 45 ou 90º em relação ao feixe de radiação
  51. 51. Turbidimetria • Os métodos turbidimétricos são aplicáveis a suspensões sem cor e opacas que não apresentam absorção selectiva da radiação • A turbidimetria tem uma sensibilidade de 0,05 a 0,5 mg por 100 ml
  52. 52. Turbidimetria Características das suspensões: • Baixa solubilidade • Elevada velocidade de formação • Boa estabilidade • Grande opacidade
  53. 53. Turbidimetria Aplicação: • Amostras gasosas, líquidas ou sólidas • Estudos de poluição do ar e da água HCl (1:200) H2SO4BaSO4Ba HNO3 dil.NaClAgClAg Comp.sol.ReagenteSuspensãoElemento HCl (1:200) H2SO4BaSO4Ba HNO3 dil.NaClAgClAg Comp.sol.ReagenteSuspensãoElemento
  54. 54. Turbidimetria Método analítico: • As curvas de calibração são geralmente empíricas pois dependem não só da concentração como também do tamanho das partículas • A lei de Beer pode ser aplicada num curto intervalo de concentrações e normalmente é necessário o uso de estabilizantes
  55. 55. Turbidimetria Método da curva de calibração:Método da curva de calibração: • A turvação de uma amostra é expressa em NTU (nephlometric turbidity units) • Por convenção, uma suspensão de 5 g de sulfato de hidrazina e 50 g de hexametilenotetramina num 1l de água destilada apresenta 4000 NTU
  56. 56. Turbidimetria • Calibração prévia do turbidímetro nefelométrico com soluções padrão de formazina. • Leitura directa dos NTU das suspensões em estudo. Regra geral os turbidímetros nefelométricos permitem leituras máximas de 1000 NTU, assim caso as suspensões se apresentem demasiado turvas é necessário proceder a diluições.
  57. 57. Espectrofotometria de Absorção Atómica - EAA
  58. 58. Espectrofotometria de Absorção Atómica - EAA • Aspectos Gerais  A EAA é uma técnica analítica muito utilizada quando as concentrações do analito são muito baixas: ppm; ppb  Conceito base: absorção da radiação electromagnética por átomos de um determinado elemento num conjunto limitado de comprimentos de onda  Nesta técnica a solução em análise é vaporizada e posteriormente atomizada: chama ou forno de grafite
  59. 59. Espectrofotometria de Absorção Atómica - EAA Abs λ λ1λ2λ3 0 Espectros descontínuos (riscas) Abs λ λ1λ2λ3 0 Excitação λ1 λ2 λ3
  60. 60. Espectrofotometria de Absorção Atómica - EAA λ1 λ1 λ2 λ3 E3 E2 E1 E0 E0 = Estado fundamental E1 = Estado excitado Abs λ λ1λ2λ3 0
  61. 61.  Absorção  O sinal medido é absorvância  Lei de Lambert-Beer Quando um feixe de luz monocromático paralelo incide num meio absorvente, o decréscimo de energia radiante é proporcional à trajectória através do meio (b) e da quantidade da espécie absorvente (C) A = abC Nota: No caso concreto da absorção atómica por chama, b corresponde à largura da chama Espectrofotometria de Absorção Atómica - EAA
  62. 62. Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama • Funcionamento ● A amostra em solução é aspirada como uma neblina fina (aerossol) para uma chama onde é convertida em vapor atómico (átomos livres) ● Os gases da chama servem para atomizar a amostra ● A maioria dos átomos mantém-se no estado fundamental podendo absorver radiação de comprimento de onda conveniente ● As transições ocorrem passando o átomo do estado fundamental para um estado energético mais elevado (excitado), caso a energia da fonte externa o permita
  63. 63. Modulador DET AMP Nebulizador Queimador T = I/I0 Abs = log I0/I Lâmpada de cátodo ôco Monocromador I0 I Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  64. 64. • Atomização Energia ● Atomização por chama Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  65. 65. • Etapas do processo de atomização por chama aspiração da amostra formação do aerossol formação do vapor atómico absorção da radiação electromagnética transições energéticas Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  66. 66. Etapas do processo de atomização por chama Evaporação do solvente 1 Nebulizador Queimador Evaporação dos solutos 2 Absorção de radiação (excitação) 4 Quebra de ligações 3
  67. 67. • Atomização por chama  A amostra é atomizada, numa chama, depois de aspirada através de um nebulizador (aerossol) para a câmara de mistura, onde é misturada com o combustível e o oxidante  Parte dos átomos formados pode combinar-se com átomos ou radicais provenientes da chama ou da solução que continha os elementos a determinar  Os átomos neutros (a maior parte, no estado fundamental) podem absorver radiação incidente específica Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  68. 68. • Atomização por chama  Principais tipos de chamas Combustível Comburente Temperatura, ºC Propano Ar 1925 Propano Oxigénio 2800 Hidrogénio Ar 2000-2050 Acetileno Ar 2100-2400 Acetileno Oxigénio 3050-3150 Acetileno Oxido nitroso 2600-2800 Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  69. 69. • Atomização por chama  Características da chama  Temperatura  Carácter oxidante/redutor  Velocidade de propagação  Estabilidade  Espectro não interfira com os valores de absorção A B A - zona de temperatura máxima B - cone exterior Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  70. 70. • Atomização por chama  Transformações durante a vaporização  Eliminação do solvente e formação de sais do elemento com a possibilidade de formação de compostos intermédios  Recombinação de átomos com outros átomos ou radicais  Ionização de alguns átomos  A maior parte dos átomos livres está no estado fundamental  Regresso ao estado fundamental de átomos excitados Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  71. 71. • Equipamento  Os equipamentos usados são vulgarmente designados por: Espectrofotómetros de Absorção Atómica e são muito semelhantes aos Espectrofotómetros de UV/Vis. • Componentes de um EAA  Fonte emissora de radiação  Dispositivo de vaporização  Monocromador  Detector de radiação  Sistema de amplificação e medição do sinal Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  72. 72. • Componentes básicos de um EAA Fonte emissora de radiação - Emissores de riscas, isto é bandas de emissão muito estreitas 0,001 nm - Emissores de banda contínua, bandas com pelo menos 0,008 nm Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  73. 73. • Componentes básicos de um EAA Fonte emissora de radiação  Emissores de riscas lâmpada de cátodo ôco lâmpada de descarga de vapor lâmpada de descarga sem eléctrodo lâmpada de cátodo de intensidade elevada Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  74. 74. • Componentes básicos de um EAA  Fonte emissora de radiação Lâmpadas de cátodo oco (Fonte de emissão mais usada) -Constituída por um ânodo e um cátodo que contém o elemento ao qual a lâmpada se destina: -Hermeticamente fechados numa atmosfera de um gás monoatómico ultra puro , néon ou árgon -Só é possível analisar um elemento de cada vez -É necessário substituir a lâmpada sempre que se analisam elementos diferentes -Requerem uma fonte de tensão muito estável Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  75. 75. • Componentes básicos de um EAA  Fonte emissora de radiação Lâmpadas multielemento - Têm mais do que um elemento - Mais caras que as monoelemento, mas mais económicas que o somatório das várias lâmpadas - O cátodo é constituído por amálgamas dos elementos ou compostos dos elementos - Apresentam intensidades de riscas mais baixas - Requerem mais do monocromador - Vantagens económicas ilusórias, por vezes Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  76. 76. • Componentes básicos de um EAA  Atomizador de chama – nebulizador/queimador - Converte a solução em vapor atómico em consequência da acção conjunta do nebulizador e do queimador - A amostra, na forma líquida, é transformada em gotículas no nebulizador, sendo estas posteriormente encaminhadas para a chama - Para um aquecimento mais rápido da amostra esta é dividida em partículas muito pequenas - aerossol o que aumenta a superfície de transferência Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  77. 77. • Componentes básicos de um EAA  Atomizador de chama – eficiência do nebulizador  Caudal de aspiração  Tensão superficial da solução  Densidade  Viscosidade  Tamanho e geometria Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  78. 78. • Componentes básicos de um EAA  Queimador – fluxo laminar ou pré-mistura A cabeça do queimador é constituída por uma série de orifícios ou por uma fenda onde se dá a queima  Chamas de pequena velocidade de combustão  Ar-propano  Ar-acetileno  Óxido nitroso-acetileno Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  79. 79. • Componentes básicos de um EAA  Monocromador  Isola os comprimentos de onda usados na análise  Deve fazer a distinção entre a risca seleccionada e outras eventualmente próximas  Devem ter transmitâncias elevadas para não interferir no LD  Devem cobrir uma gama de trabalho entre os 200 nm e 850 nm Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  80. 80. • Componentes básicos de um EAA  Detector  A energia radiante é detectada por fotomultiplicadores  A radiação incidente no detector pode decompor-se em:  radiação da fonte emissora não absorvida  radiação proveniente de átomos do elemento no regresso ao estado fundamental  radiação proveniente da chama  difusão da radiação incidente em partículas existentes A modulação do sinal emitido pela fonte emissora permite ultrapassar este problema Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  81. 81. • Atomização por chama  Interferências  Partículas presentes na chama - difracção da radiação gotículas não evaporadas partículas salinas não vaporizadas  Ligações entre os átomos metálicos na chama a outros átomos idênticos ao oxigénio a constituintes da chama  Ionização dos átomos  Reacção com componentes presentes e formação de compostos de difícil vaporização Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  82. 82. • Preparação das Amostras Solubilização da amostra uso de reagentes muito puros, incluindo a H2O Material muito bem lavado Material adequado para guardar amostras e padrões Manuseamento muito cuidadoso Boa conservação dos padrões Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  83. 83. • Aplicações da EAA • Determinação da concentração total de elementos químicos em amostras (especialmente metais) • Método sensível, com boa reprodutibilidade e com limites de detecção relativamente baixos (mg/L) • Análise quantitativa e selectiva sem necessidade de separação dos componentes da amostra • Amostras líquidas ou sólidas (solubilizadas) Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  84. 84. • Exemplos  Determinação de cobre em vinhos pelo método da adição de padrão  Determinação de cobre em águas pelo método da adição de padrão  Determinação de magnésio em cervejas pelo método da curva de calibração Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
  85. 85. • A absorção atómica também pode ser sem chama, utilizando uma câmara de grafite • Uma câmara de grafite é um pequeno tubo cilíndrico que é aberto em ambos os lados e que possui uma zona central que permite a introdução da amostra • Um pequeno volume de amostra é injectado – Amostra líquida, utilizando uma micropipeta • O tubo tem 5 cm de comprimento e um diâmetro interno inferior a 1cm • Dá-se a sua atomização à custa de uma corrente eléctrica entre dois eléctrodos ligados aos extremos da câmara – Atomizador electrotérmico Espectrofotometria de Absorção Atómica com atomização electrotérmica (câmara de grafite)
  86. 86. Espectrofotometria de Absorção Atómica com atomização electrotérmica (câmara de grafite)
  87. 87. • Com chama • Desvantagem de só se poderem aplicar a soluções • É necessário um volume apreciável • Boa precisão • Sem chama (câmara de grafite) • Pequenos volumes de amostras • Mais sensibilidade – 2 a 3 ordens de grandeza – Maior tempo de estadia dos átomos • Aparelhagem mais dispendiosa • Menor precisão Espectrofotometria de Absorção Atómica - EAA
  88. 88. Espectrofotometria de Emissão Atómica - EEA Fotometria de Emissão de Chama – FEC
  89. 89. Fotometria de Emissão Atómica - FEC • Aspectos gerais  É uma técnica analítica utilizada especialmente para determinações de lítio, sódio e potássio (ppm)  Conceito base: átomos ou moléculas que se formam numa chama quando nela é introduzida uma amostra, são levados a um estado excitado pela colisão térmica com os constituintes dos gases da chama, havendo emissão de radiação característica do elemento ou molécula, quando estes retornam ao estado fundamental
  90. 90. Fotometria de Emissão Atómica - FEC DET AMP Nebulizador Queimador 0.841 Sinal = I (intensidade da radiação emitida) Filtro
  91. 91. Fotometria de Emissão Atómica - FEC λ1 E0 = Estado fundamental E1 = Estado excitado λ1 λ2 λ3 E3 E2 E1 E0 λ4 λ5 Abs λ λ1λ2λ3 0 λ5λ4 FEC Determinação de Li+, Na+ e K+ ∆E reduzido
  92. 92. Fotometria de Emissão Atómica - FEC • Funções da chama  evaporar o solvente  produzir o vapor atómico  excitar os átomos livres  A temperatura depende da composição da chama, e a radiação também é condicionada pela composição e proporção dos gases usados
  93. 93. Fotometria de Emissão Atómica - FEC Evaporação do solvente 1 Evaporação dos solutos 2 Quebra de ligações 3 Nebulizador Queimador Excitação e Emissão de radiação 4
  94. 94. Fotometria de Emissão Atómica - FEC • Equipamento • Semelhante ao utilizado em EAA, sendo de assinalar a ausência no fotómetro de chama, da fonte emissora de radiação que interactua com a amostra e o correspondente sincronizador com o sistema de detecção
  95. 95. Fotometria de Emissão Atómica - FEC • Equipamento  atomizador: - reguladores de pressão - mecanismo de introdução de amostra na chama - queimador  selector de comprimentos de onda: - monocromador - filtro (FEC)  sistema de detecção: - detector - amplificador - registador
  96. 96. Fotometria de Emissão Atómica - FEC Resumindo…  A fonte de radiação são os átomos do elemento químico a analisar  Na chama, a maior parte dos átomos encontra-se no estado fundamental; apenas os átomos excitados emitem radiação (população minoritária)  A chama é a fonte de excitação dos átomos
  97. 97. Fotometria de Emissão Atómica - FEC  A radiação emitida pela passagem dos átomos do estado excitado ao fundamental é seleccionada no filtro/monocromador  O sinal medido é a Intensidade de Emissão (proporcional à concentração de átomos na chama)
  98. 98. Fotometria de Emissão Atómica - FEC Resumindo… Amplificador e leitura Filtro / Monocromador Detector- Átomos
  99. 99. Fotometria de Emissão Atómica - FEC • Aplicações  Determinação da concentração total de elementos químicos: K+ , Na+ e Li+ em amostras.  Método sensível, com boa reprodutibilidade e com LD relativamente baixos – ppm  Análise quantitativa e selectiva sem necessidade de separação dos componentes da amostra.  É mais sensível na determinação dos metais alcalinos.
  100. 100. Fotometria de Emissão Atómica - FEC • Aplicações Determinação de potássio em vinho do Porto pelo método da curva de calibração. Determinação do potássio em vinho do Porto pelo método da adição de padrão. Determinação de sódio solúvel e sódio disponível numa amostra de solo.
  101. 101. Comparação entre EAA e FEC  Vantagens da EAA vs FEC  A variação da temperatura da chama afecta pouco a população de átomos no estado fundamental;  A razão sinal/ruído é menor;  As interferências espectrais são menores;  Sensibilidade do método é geralmente maior.

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