princípios de espectroscopia UVVis (2)

Básico sobre espectroscopia de absorção

Espectrofotômetro de absorção

Um espectrofotômetro UV/Vis é composto por uma fonte de luz, um monocromador, uma cubeta (ou célula) para amostras e um fotodetector. Existem dois tipos de arranjo ótico: feixe único ou duplo (figura 4).

Em ambos os casos, uma luz branca é encaminhada de uma fonte luminosa (LS) e encaminhada à um monocromador, de modo a ser dispersa por uma grade de difração. Apenas luz com um comprimento de onda específico é extraída deste espectro, através de uma fenda de saída. No caso do equipamento de feixe único, a luz monocromática resultante de intensidade I₀ é irradiada na amostra de modo que uma luz transmitida de intensidade I seja detectada. Aqui, a razão I/I₀ é dada como transmitância.

Na configuração de feixe duplo, a luz monocromática é dividida através do emprego de um divisor de feixe, de modo que um dos feixes atravesse a célula de amostra e o outro, uma célula de referência. Os dois feixes são subsequentemente encaminhados ao detector. Através da bifurcação do caminho ótico, pode-se realizar a medição de I e I₀ simultaneamente.

Lei de Beer

A lei de Beer é a base da quantificação a partir da técnica de espectroscopia de absorção. Aqui, a intensidade de luz incidente em uma cubeta é representada por I0 e da luz transmitida é I, de modo que se tem a equação:

Neste caso, C é a concentração molar da solução, L é o comprimento do caminho ótico e ε é o coeficiente de extinção molar. Após alguns ajustes matemáticos tem-se que:

Sendo assim, a absorbância A é proporcional à concentração C da amostra (figura 5).

Modo fotométrico

Os modos fotométricos (eixo vertical do espectro) utilizados em espectroscopia UV/Vis são:

Absorbância: Abs = log (I₀ / I)
Transmitância: %T = I / I₀ × 100
Refletância: %R = I / I₀ × 100

A configuração para os experimentos de absorbância e reflectância podem ser encontrados na figura 6:

Ao se analisar uma amostra, Abs é utilizada para análises quantitativas de fatores como concentração e turbidez e %T e %R são empregados para análises como características de transmissão/reflecção, espessura de filme e cor.