Princípios de espectroscopia de infravermelho (5)

Métodos de transmissão

Método da pastilha de KBr

Este método é utilizado para amostras em pó. Medidas precisas podem ser realizadas até mesmo com pequenas quantidades de material. Apesar disso, devido ao fato de o brometo de potássio ser higroscópico, não é recomendado que este método seja empregado em amostras que contenha a mesma banda de absorção que a água. Amostras que são muito higroscópicas, apresentam grande quantidade de carbono ou pigmentos, exibem estruturas cristalinas instáveis ou são relativamente opacas a radiação infravermelho, também não recomendadas. Para compostos contendo cloretos, é comum que se utilize KCl para a produção de pastilhas, de modo a evitar reações de substituição de halogênios.

Método de Nujol

Uma amostra em pó é misturada com parafina, formando uma pasta, que é aplicada à superfície de uma janela. O método de Nujol é recomendado para amostras que não podem ser analisadas via método de KBr, como amostras que absorvem água durante o preparo de amostras (Ex. Açúcares) ou amostras inorgânicas. A técnica também é empregada para a análise de reagentes específicos segundo recomendações oficiais, como farmacopeias ou para medições com infravermelho distante, empregando purga com gás nitrogênio.

Este método não é recomendado para estudos relacionados a bandas de absorção de grupos CH (3,000 to 2,800, 1,500 to 1,300 cm^-1) devido à faixa de absorção da parafina.

Método da lâmina de KBr

O método emprega KBr cristalino. Uma amostra em pó é pressionada entre lâminas de KBr e analisada. Uma vez que não há necessidade de compressão, trata-se de um método com fácil preparo de amostras. É especialmente recomendado para ocasiões que requerem preparo fácil e trabalho com materiais higroscópicos.

Não é recomendado que se trabalhe com amostras com partículas muito grandes, uma vez que o espalhamento de luz gerado pode acarretar medidas de absorbância diferentes de seu valor real. Este método também não é recomendado para amostras contendo água.

Método de filme fino

Este método gira em torno de amostras que podem ser formadas em filmes finos cuja espessura deve ser igual ou menor à 10 µm. Vários métodos podem ser empregados, como alongamento, prensagem quente ou corte. Dependendo da solubilidade de uma amostra, a amostra pode ser solubilizada, depositada sobre uma lâmina e submetida à um procedimento de evaporação de solvente, gerando um filme fino.

Método de filme líquido

Este método é recomendado para amostras de líquidos não voláteis e de alta viscosidade e que serão analisados qualitativamente. O líquido é posicionado entre duas lâminas, como uma célula montável. Dependendo da intensidade do sinal, pode ser necessário o emprego de um espaçador para que haja um ajuste do comprimento do caminho ótico. Não é recomendado que se utilize lâminas de KBr para amostras contendo água.

Método de solução

Este método deve ser empregado para a análise de soluções voláteis ou para determinação de traços de aditivos dissolvidos em uma solução. Antes de realizar medições, é importante que se assegure que o solvente empregado não apresentará bandas de absorção similares às da amostra.

Método de gás

Este método é empregado para amostras gasosas. O caminho ótico da célula deve ser ajustado de acordo com a concentração do gás. Amostras gasosas geralmente apresentam picos de absorção agudos, necessitando de métodos de alta resolução. Para a obtenção de valores de gás carbônico e água em uma amostra, é recomendado que se utilizem métodos de purga de N₂ ou vácuo.

Métodos de reflexão

Método ATR

Este método de análise se baseia na capacidade de penetração da radiação infravermelho em uma amostra, onde a luz é internamente refletida por um prisma. Medições podem ser realizadas com o simples posicionamento de amostras no prisma. Ao trabalhar com amostras ácidas ou alcalinas, recomenda-se o emprego de prismas de diamante, de forma a evitar corrosões.

Método de reflexão difusa

Este método é empregado em amostras em pó. Neste caso, a luz medida foi repetidamente transmitida, espalhada e refletida dentro da amostra. Se a amostra apresentar forte absorbância, é recomendado que haja uma mistura com um material que é capaz de transmitir luz infravermelho, como KBr. Se uma análise quantitativa for necessária, a reflectância pode ser calculada através do emprego da transformada de Kubelka-Munk, com resultados proporcionais a concentração de amostra.

Método de reflectância de alta sensibilidade (RAS)

Quando um filme muito fino em um substrato metálico é irradiado com luz que foi polarizada em uma direção específica, apenas moléculas com momentos de dipolo que respondem à esta polarização vibram. Isso leva a um aumento de absorbância e sensibilidade, maior do que outros métodos, como de transmissão.