Upload
mszarnott
View
17
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Aula inicial de Análise Instrumental
Citation preview
AMOSTRAS, AMOSTRAGEM E ESCOLHA DA TÉCNICA
Analista Problema!Sociedade
AnáliseInstrumental
Analista é necessário: -Tomar as decisões;- deter grande número de informações;- ERRAR o MÍNIMO POSSÍVEL
Resultados rápidosE confiáveis
AMOSTRAS, AMOSTRAGEM E ESCOLHA DA TÉCNICA
E agora José???
AMOSTRAS, AMOSTRAGEM E ESCOLHA DA TÉCNICA
Objetivo da análise (deve estar muito claro)
-Quem se deseja determinar?- Qual a faixa de concentração do analito?- Qual a quantidade de amostra ?- Problemas de interferentes concomitantes existe?- Qual o método e a técnica adequada?- Escolhido, Qual a sensibilidade, seletividade e robustez da técnica?- Quais os custos da análise? Necessita de mão de obra qualificada?- Vamos usar técnicas destrutivas para a amostra?
PRECISAMOS DE TODAS ESSAS RESPOSTAS!!!!!!
AMOSTRAS, AMOSTRAGEM E ESCOLHA DA TÉCNICA
AMOSTRAS E AMOSTRAGEM
A AMOSTRAGEM é uma das principais operações na análise
química. Depende dela o êxito da análise.
�Representa uma pequena porção de um todo. (deve ser
Representativa) FONTE DE ERROS!!!
Amostragem é ainda um problema!!!!!
AMOSTRAS, AMOSTRAGEM E ESCOLHA DA TÉCNICA
Distribuição de erros na análise de uma amostra
AMOSTRAS, AMOSTRAGEM E ESCOLHA DA TÉCNICA
Sólidas (granulometria, homogeineidade)
Gasosas (pureza de seus constituintes)
Líquidas ( amostras complexas eliminação de interferentes)
eliminação: filtração, centrifugação, exclusão, precipitação
Tipos de Amostras
AMOSTRAS, AMOSTRAGEM E ESCOLHA DA TÉCNICA
Estocagem de Amostras
Estocagem correta (refrigeração, temperatura ambiente,ausência de umidade) exemplo; amostras biológicas, fármacos)
Acondicionamento correto (ausência de luminosidade, oxigênio etc)
Escolha do recipiente adequado para acondionamento
Compostos orgânicos ( frascos de vidro, âmbar)Metais (frascos plásticos)
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Medidas de absorção baseadas em radiação ultravioleta podem ser usadas para IDENTIFICAR e DETERMINAR compostos ORGÂNICOS e INORGÂNICOS (análise quantitativa baseada na excitação de eletróns → transições eletrônicas)
Como ocorre a absorção da radiação ultravioleta e visível por uma espécie atômica ou molecular (M)?
M + hv → M* excitação eletrônica
M* → M + calor relaxação
Absorção Uv-Vis geralmente resulta na excitação de elétrons de ligação como consequência os comprimentos de ondas dos picos podem ser relacionados com os tipos de ligações das espécies.TÉCNICA VALOROSA PARA IDENTIFICAR GRUPOS FUNCIONAIS DAS MOLÉCULAS, GRUPOS ABSORVENTES
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Quais as espécies absorventes?-Moléculas ou íons orgânicos, e ânions inorgânicos
Tipos de elétrons absorventes-aqueles que participam diretamente das ligações;- elétrons não-ligantes ou isolados. Ex: Nitrogênio, oxigênio
Possíveis Transiçõesn-σ* compostos saturadosσ- σ* n-π* e π- π* (energias situadas na região espectral 200-700nm)
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
As técnicas espectroscópicas baseiam-se na interação luz-matéria.Como resultado dessa interação podemos ter: mudança da radiação ou transição eletrônica
Interação da luz com a matéria têm-se os fenômenos
Medimos a atenuação da radiação!!!
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Descoberta do espectro eletromagnético serviu para a formula o modelo atômico de Bohr (energias quantizadas, níveis de energia)
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Região espectral entre 380 e 780 nm utilizada para determinação de substâncias coloridas
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Análise Instrumental ( Medidas espectroscópicas)
Equipamento: Espectrofotômetro (mede bandas com largura 1nm)
Princípio de operação:
Fontes de radiaçãoLâmpadas de Tungstênio: cobre os comprimentos de onda entre 200 e 800nm (ultravioleta e visível)Lâmpada de Deutério: cobre os comprimentos de onda até 200 nm
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Células ou Cubetas
Recipiente onde a amostra é colocada. Três tipos:
-Poliestileno ( 340-1000nm)
-Silica (medidas até 200 nm)
-Quartzo (abaixo de 200nm)
Apresentação dos dados
Os dados são apresentados em intensidade de radiação-intensidade de radiação absorvida → ABSORBÂNCIA-Intensidade de radiação transmitida → TRANSMITÂNCIA
Io I
Io = radiação incidenteI = radiação transmitida
atenuação da radiação
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Absorbância (A) = A= εεεε.clOnde εεεε é coeficiente de absorção molar, l o comprimento da cubeta e c concnetração do soluto .
A= εεεε.cl = log Io/ I = -log T
A= εεεε.cl = log Io/ I = -log T Lei de Beer
Lei de Beer. Expressão que relaciona absorbância, expessura da amostra e concentração das espécies que absorvem. Esta estabelece uma relação linear entre absorbância e concentração
Conc. 1ppm, absorbância 0,2Conc. 2ppm, absorbância 0,4
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Escalas de Leituras
Absorbância: 100% A e 0% Transmitância
Transmitância: 100% T e 0% Absorbância
Absorbância vs concentração = função linearTransmitância vs concntração = função logaritmica
Para análise quantitativa preferencialmente a absorbância!!
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Escolha do comprimento de onda
Melhor comprimento de onda através de varredura espectral
Qual o melhor comprimento de onda para se fazer as análises?
⇒ O de maior sensibilidade ou seja maior absorção e que NÃO
tenha SOBREPOSIÇÃO ESPECTRAL de outras espécies que
absorvem.
Absorbância é cumulativa!!!! Atotal = A1λλλλ1 + A2 λλλλ1
Escolhe-se o plateau do pico!!!!
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Determinação de concentração
-Comparação com solução padrão de concentração conhecida (confirmação)- Curva de calibração (linearidade na Lei de Beer, análise quantitativa!!)
Curva de calibração mais usual!!!
Curva de Calibração padrão
-obtida com diferentes concentrações de uma solução padrão (conhecida!!)Gráfico: Absorbância vs concentração (deve-se manter obrigatoriamente a linearidade da Lei de Beer
Curva que passa pela origem
Espectroscopia de Absorção Molecular no Ultravileta - Visível
Determinação de concentração
A
C
Com quais concentrações deve-se construir a curva?
Obrigatoriamente a concentração do analito DEVE cair dentro da faixa de concentração da curva.Ex: analito 1ppt curva: 05-5ppt (ideal)
Escolha do solvente (importante)Solvente é usado para solubilizar, diluir as amostras, portanto ter: -alto grau de pureza;- solvente não deve ter absorção significativa no comprimento da análise
Ex: análise Anilina λ= 250 nm solubilizarClorofórmio = 247 nmTetraclorometano= 257nmDiclorometano= 233nm
Qual ????????
Determinação de concentração
DESVIOS DA LEI DE BEER (indesejáveis!!!)
Desvios acarretam a não linearidade de A vs concentração (indesejável!!)
Causas dos desvios-Incidência de luz não monocromática;-meio não homogêneo- presença de reações indesejáveis (reações paralelas!!);-Interações químicas do soluto (por exemplo formação de mais de um complexo)-Presença de material estranho, sujo nas cubetas;-Variações de pHs;-Tempo insuficiente para leitura-Estabilidade do complexo (medidas de cor);-Problemas no equipamento de leitura
Determinação de concentração
Como se constatam os desvios da lei de Beer??
- Inclinação da curva de calibração (tanto menor a inclinação da curva MAIOR OS DESVIOS!!!!
Lei de Beer: Somente para soluções diluídas
A= εεεε.cl
Determinação de concentraçãoDeterminação de concentração
reta perfeita
Determinação de concentraçãoDeterminação de concentração
Condições para construção de Curvas de calibração*As condições de trabalho para a elaboração da curva com soluções-padrão devem ser mantidas em relação a solução problema*
�Se a curva for construída com diluição de 1/5 , a solução problema também será diluída 1/5;� Se para construir a curva foi utilizado papel filtro de faixa
azul com período de espera de 15 min e temperatura de 30oC,
submeter a solução problema nas mesmas condições;
�A curva deverá compreender faixas úteis de concentração, ou
seja, valor abaixo daqueles considerados normais, dentro do
normal e acima do normal, do analito
Determinação de concentraçãoDeterminação de concentração
Condições para construção de Curvas de calibração
�A curva deverá ser traçada numa faixa de concentração da
substância que obedeça a Lei de Beer (linearidade!!!)
�De preferência utilizar a faixa do espectro na qual apresenta
maior absorção = maior sensibilidade. Pode-se utilizar uma região espectral que não seja a de maior absorção para eliminar interferentes.� Anotam-se os valores das leituras, e usando-se papel
milimetrado plotar na ordenada absorbância e concentrações na
abscissa.
Determinação de concentraçãoDeterminação de concentração
Lei de Beer (linearidade!!!)
Determinação de concentraçãoDeterminação de concentração
Melhor comprimento de onda, λ
Determinação de concentraçãoDeterminação de concentração
Química Nova 21(2) 1998
Determinação de concentraçãoDETERMINAÇÃO ESPECTRAL SIMULTÂNEA
Espectro obtido em solução ou vapor
Determinação de concentraçãoDETERMINAÇÃO ESPECTRAL SIMULTÂNEA
Determinação da Absorbância para uma amostra de dois componentes (Me N) equações simultâneas
Atotal= AM + AN
Aλ1= (εM) λ1 .b.c + (εN) λ1 .b.cAλ2= (εM) λ2 .b.c + (εN) λ2 .b.c
CM= (εN) λ2 . Aλ1 - (εN) λ1 . Aλ2/ (εM) λ1 . (εN) λ1 - (εN) λ1 . (εM) λ2
Determinação de concentraçãoGrupos Cromóforos
Grupos funcionais que absorvem a radiação na região UV, chamam-se cromóforos. Exemplos: C=C; C=O; NO2 ; NH2
Determinação de concentraçãoAPLICAÇÃO NA ANÁLISE QUANTITATIVA
DDeterminações :
-Compostos aromáticos polinucleares;
- Produtos naturais como esteróides e clorofila;
- corantes e vitaminas;
- estabilizantes e antioxidantes;
-Metais (complexos)
Determinação de concentraçãoAPLICAÇÃO NA ANÁLISE QUANTITATIVA
DDeterminação de antioxidantes-estabilizantes (ionol; Irgnox) em póProcedimento-Consultar o manual de instruções do fabricante para ajuste e clibração-Extração da amostra em pó-Introduzir em um balão de fundo redondo chato de 250 mL 5 g de amostra em pó-Adicionar 50 ml de Clorofórmio e mantê-lo em chapa de aquecimento durante 30 min em refluxo. A seguir esfriar o frasco à temperatura ambiente e filtrar o conteúdo para um balão com papel de filtro faixa azul-Pipetar uma alíquota de 5mL do extrato e transferir para balões volumétricos de 25 mL. Completar com clorofórmio-Obter no UV um espectro de 240nm a 320 nm das soluções das amostras obtidas e usar clorofórmio como referência . Usar duas cubetas de quartzo limpas usando água destilada ou álcool etílico absoluto, limpando sempre com papel absorvente para evitar riscos no vidro. Proceder o espectro típico da amostra
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
-Princípios
-Fundamentos
- Emissão espectral
-Instrumentação
-Interferências
- Manutenção do equipamento
Determinação de concentração
D
FOTOMETRIA DE CHAMA
Princípio
-Isolar em uma fase gasosa os átomos componentes de uma ou mais moléculas observando-se as transições eletrônicasrelativa aos inúmeros rearranjos envolvendo átomos livres e no estado fundamental.
•As medições e espectroquímicas baseiam –se geralmente na escolha e isolamento de uma região do espectro eletromagnético por meio de um sistema óptico adequado→ A região selecionada oriunda dos espectros de emissão é expressa por sinais espectroscópicos LINHAS OU BANDASESPECTRAIS que apresentam energias e frequencias bem distintas
Determinação de concentração
D
FOTOMETRIA DE CHAMA
Fundamentos
A espectrometria de emissão em chama é o mais simples e
comum dos métodos espectrométricos conhecidos.
- Fundamenta-se na medida da intensidade da radiação emitida
pelo átomo do elemento quando a solução é atomizada e chega
à chama de um queimador.
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
Emissão EspectralO que acontece por exemplo, ao aspirar uma solução contendo
um sal do elemento no interior de uma chama se a chama for
suficientemente elevada?
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
Um átomo do metal poder ser deslocado para
um nível eletrônico superior e ao retornar para o seu
estado fundamental emite radiações características na
região do visível (teste de chama)
Na0 + Q → Na* (exitação eletrônica)
Na* → Na0 + (emissão) Medida!!!
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
Usando a hipótese de que a temperatura da chama não seja
suficiente elevada. O que acontece com os átomos no
interior da chama?
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
Apenas uma pequena porção dos átomos dos metais se
tornará excitada o restante permanecerá no seu estado
fundamental.
Aqueles átomos excitados voltam ao estado fundamental
emitindo um fóton de energia e podem ser medidos através
de um fotômetro de chama.
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
Instrumentação
Um fotômetro de chama é constituído de :
-Reguladores de pressão e medidores de vazão de gases
- Câmara de mistura
-Queimador
-Seletor de radiação
-Fotodetector
-Registrador
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
Instrumentaçãoar ar
soluçãosolução
Câmara demistura
queimador filtro detector
registro
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
ar
solução
Reguladores de Pressão e Medidores de Vazão do Gás
A aspiração da amostra pode variar de 5 a 25 mL de solução por minuto.
A amostra é aspirada e transformada num fino aerosol e misturadas com os gases combustíveis e comburentes em velocidades ctes usando-se reguladores de pressão e vazão de gases.
Algumas amostras podem ser aspiradas diretamente na chama após diluição. Outras precisam ser filtradas.
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
ar
solução
Câmara de Mistura
A amostra em solução deve chagar a chama na forma de névoa, em
condições estáveis e reprodutíveis.
Na câmara de mistura ou nebulização, as gotas maiores da solução
aspirada chocam-se em anteparos sendo drenadas para descarte.
* Somente as gotas menores chegam a chama, UM PERCENTUAL
MUITO PEQUENO DA AMOSTRA CHEGA A CHAMA
Determinação de concentração
DFOTOMETRIA DE CHAMA
arQueimador
Exigência principal é que uma vez alimentado pelos gases
combustíveis e comburentes com pressão cte, PRODUZA UMA CHAMA
ESTÁVEL, PARA ASSEGURAR RESULTADOS REPRODUTÍVEIS
Determinação de concentração
D
ar
Queimador
A chama é a principal responsável pela excitação dos átomos suas
características oxidantes e redutoras são muito importantes.
A temperatura da chama deve ser capaz de :
-converter os constituintes da amostra para o estado gasoso;
- decompor os constituintes em átomos ou moléculas simples;
- excitar eletronicamente uma fração de átomos e moléculas.
- Chamas oxidantes apresentam temperaturas altas
-Chamas à base de gás manufaturado ou natural, são usadas para
metais alcalinos e alcalinos-terrosos. (energias de excitação baixas)
Determinação de concentração
D
ar
Chama
A chama é a principal responsável pela excitação dos átomos suas
características oxidantes e redutoras são muito importantes.
A temperatura da chama deve ser capaz de :
-converter os constituintes da amostra para o estado gasoso;
- decompor os constituintes em átomos ou moléculas simples;
- excitar eletronicamente uma fração de átomos e moléculas.
- Chamas oxidantes apresentam temperaturas altas
-Chamas à base de gás manufaturado ou natural, são usadas para
metais alcalinos e alcalinos-terrosos. (energias de excitação baixas)
Determinação de concentração
D
ar
Seletor de Radiação
Função: isolar comprimentos de ondas da radiação emitida pela chama.
O feixe de luz é focado sobre um seletor que isola as linhas espectrais.
Instrumentos com filtros (Limitação!!!!)
Somente para Lítio ( Li), Potásio (K), Sódio (Na) e Cálcio (Ca)
motivo INTERFERÊNCIAS ESPECTRAIS, SOBREPOSIÇÃO ESPECTRAL
- Metais alcalinos apresentam um espectro de linhas simples. Para espectro mais complexos emprega-se um monocromador
Determinação de concentração
D
ar
Sistema de Detecção e Registrador
Consiste nos meios de detecção (células fotoelétricas,
fototubos)
-Tubos fotomultiplicadores são os mais empregados, maior a
sensibilidade, permitem o uso de fendas menores, melhor
seleção de energia radiante.
- Num fotodetector a energia selecionada é convertida em sinal
elétrico.
A intensidade de radiação é função do número de átomos na chama e o sinal é diretamente proporcional a concentração doelemento emissor. É POSSÍVEL FAZER MEDIDAS QUANTITATIVAS
Determinação de concentração
D
ar
InterferênciasConsideraremos interferência todos os fatores que possam afetar a emissão espectral na chama do analito.
Interferência Espectral
Interferências espectrais são devidas a emissão de bandas
adjacentes quando o analito e o interferente têm comprimento de
onda de emissão muito próximo ou sobreposto.
Sobreposição de linhas: serão lidas em conjunto (erro!!!)
Solução: selecionar linhas de emissão afastadas
Determinação de concentração
D
ar
Interferências
Interferência por auto-absorção
O átomo excitado tem meia vida de aproximadamente 10-8 s pode
colidir com outros átomos de sua própria espécie e transmitir-lhe
toda ou parte da sua energia de excitação. Neste caso parte da
energia radiante é absorvida ocorre uma interferência, diminuição da
intensidade das bandas espectrais.
Determinação de concentração
D
ar
Interferências
Interferência devido a Ionização
A sensibilidade do método está intimamente ligada a temperatura da
chama.
A interferência da ionização ocorre quando parte dos átomos se
ionizam diminuindo a quantidade de átomos no estado fundamental.
M→→→→ M+ + e-
Átomos com baixo potencial de ionização chama muito alta diminui a
sensibilidade
Determinação de concentração
D
ar
Interferências
Interferência QuímicaEste tipo diminui a intensidade de emissão devido a formação de compostos pouco voláteis.
São ocasionados por ânions capazes de impedir a excitação dos cátions. Ex: SO4
2-, AlO2-.
Estes ânions se estiverem presentes na solução de cálcio diminuem a emissão espectral do cálcio em 50%.
Determinação de concentração
D
ar
Interferências
Interferência Devido aos Efeitos Físicos da Matriz
Está relacionada com as propriedades físicas da matriz como :
Pressão de vapor, tensão superficial, viscosidade.
Estas propriedades interferem na emissão espectral.
Solução!!! Uso de solução-padrão
Determinação de concentração
D
ar
Análise Quantitativa
Curva de calibração.
Através do gráfico Intensidade de radiação emitida (ordenada) versus concentração abscissa). Linearidade é desejável!!!
Adição de PadrãoSolução contendo o elemento de concentração conhecida
Determinação de concentração
D
ar
Manutenção do Fotômetro de Chama
Após sucessivas medidas, aspirar água destilada até o
instrumento indicar o valor correspondente ao da água.
Para limpar a c6amara de mistura usar uma solução diluída de HCl
com a chama apagada e bastante água.
Antes de desligar o aparelho passar ar a fim de deixá-lo
completamente seco. (evita corrosão).
Sempre verifique a pressão do gás
Determinação de concentração
D
ar
ANÁLISE TÉRMICA-TERMOANÁLISE
Análise Térmica ⇒⇒⇒⇒ Poderoso instrumento de investigação e decontrole de qualidade .
•Amplamente empregada como ferramenta de pesquisa e
desenvolvimento no controle de qualidade de materiais.
Determinação “A determinação da qualidade dos produtos desde a matéria –prima até o produto final comercializado é um grande desafio”
A Termoanálise desempenha um importante papel neste contexto. Ferramenta importante!!!!
� Fundamentos da técnica, equipamento e aplicações práticas e reais
Determinação de concentração
D
ar
ANÁLISE TÉRMICA-TERMOANÁLISE
Determinação
Definição
Podemos definir Análise Térmica como um conjunto de técnicas
que envolvem a medição de propriedades físicas das substâncias
ou materiais capazes de sofrer variações em função da
temperatura.
Nas propriedades físicas incluem-se:
�Massa;
�Temperatura;
� entalpia;
�dimensão
Determinação de concentração
D
ar
ANÁLISE TÉRMICA-TERMOANÁLISE
Determinação
Como a Análise Térmica abrange um conjunto de técnicas, o tipo
de instrumentação a ser utilizado dependerá da propriedade
física a ser determinada. A massa? energia?
Principais Técnicas Termoanalíticas
�Análise Termogravimétrica (TGA);� Calorimetria Explorativa Diferencial (DSC);�Análise Térmica Diferencial (DTA);�Análise Termomecânica
Determinação de concentração
D
ar
ANÁLISE TÉRMICA-TERMOANÁLISE
Determinação
Principais Técnicas Termoanalíticas
Análise Termogravimétrica (TGA)
A variação de massa de uma substância é registrada em função da temperatura ou tempo.
Calorimetria Explorativa Diferencial (DSC)A energia necessária para estabelecer um Zero e
diferença entre um material de referência é registrada em função da temperatura ou tempo.
Determinação de concentração
D
ar
ANÁLISE TÉRMICA-TERMOANÁLISE
Determinação
Principais Técnicas Termoanalíticas
Análise Térmica Diferencial (DTA)Registra a diferença de temperatura entre a substância e um material de referência inerte em função da
temperatura ou tempo.
Análise TermomecânicaBaseia-se na medida das mudanças dimensionais dos materiais. Comportamento viscoselástico
Massa, energia, temperatura e dimensão
Determinação de concentração
D
ar
ANÁLISE TÉRMICA-TERMOANÁLISE
Determinação
Análise Termogravimétria (TGA)
A termogravimetria possibilita proceder determinações
QUANTITATIVAS utilizando reações térmicas que são
acompanhadas pela variação de massa.
Muito comum técnicas hifenadas TGA-IR; TGA-MS
Determinação de concentração
D
ar
Determinação
Análise Termogravimétria (TGA)
Instrumentação Básica TGA
Numa Balança analítica acoplada a um forno que permite
programar aumento da temperatura de forma linear com o
tempo.
Determinação de concentração
D
ar
Determinação
Análise Termogravimétria (TGA)
Na TGA medimos a variação de massa.
As variações de massa num processo termogravimético podem
ser descritas segundo:
Aumento da massaPode ser decorrente de processos físicos como adsorção ou
químicos de oxidação
•Diminuição de massaAtravés de processos físicos : vaporização, sublimação e desorção.
Através de processos químicos: decomposição, desidratação
Determinação de concentração
D
ar
Determinação
Análise Termogravimétria (TGA)
�As condições experimentais que estão submetidos os processos termogravimétricos exigem temperaturas precisas!!! necessário a obtenção de resultados significativos e reprodutíveis.
1- Velocidade de
Fatores que afetam os resultados analíticos1- Velocidade de aquecimento
Quando uma substância é aquecida rapidamente a temperatura de
decomposição será mais elevada do que a submetida com velocidade
de aquecimento menor.
2- Atmosféra no forno
A naturaza da atmosféra ambiente pode ter efeito significativo
sobre o estágio de decomposição. Ex: decomposição do CaCO3
ocorre em temperatura mais elevado ser for usado CO2 ao invés de
N2 . Geralmente em gás inerte é realizada a análise
Determinação de concentração
D
ar
Determinação
Análise Termogravimétria (TGA)
1- Velocidade de
•A termogravimetria utiliza um procedimento de exaustão de gases que se desprendem durante a análise garantindo atmosféra estática durante todo o processo.
Os ambientes mais comumente usados em análise termoravimétrica são: -ar estático (ar do ambiente flui através do forno)- ar dinâmico (passa-sem ar comprimido através do forno)
3- Geometria do cadinho (peça para conter a amostra)Dependendo da forma do cadinho poderá afetar o coeficiente
angular da curva termogravimétrica. Dá-se preferência para
cadinhos de forma achatada.
Determinação de concentração
D
ar
Determinação
Análise Termogravimétria (TGA)
1- Velocidade de
4- Características da amostra
O peso, o tamanho da partícula, o modo de manipulação e preparo da amostra regulam seu comportamento.
Ex: quando se usa um grande volume de amostra no cadinho (panela) isso pode impedir a difusão de gases através da massa do sólido. Conveniente usar pequenasquantidades de amostra.
Determinação de concentração
D
ar
Análise Termogravimétrica (TGA)
1- Velocidade de
Princípio e Fundamento Instrumental TGA
Analisador TGA – equipamento de laboratório controlado por computador. Promove a medição das variações de massa em função da temperatura e tempo.Programado para operar de uma temperatura inicial a uma temperatura final.Pode ser usado com velocidades de aquecimento e resfriamento�análise precisa a curto prazo
Preparo da AmostraAnalisador TGA pode analisar amostras sólidas ou líquidas sob qualquer forma. Filmes, pós, grãos, cristais. Em alguns casos pode-se moer ou cortar (maior superfície de contato, gás-amostra). Amostras grosseiras e maiores podem ser colocadas diretamente na panela para a análise.
Determinação de concentração
D
ar
Análise Termogravimétrica (TGA)Princípio e Fundamento Instrumental TGA
Tamanho da Amostra
O tamanho da amostra varia de 1 até 500 mg.
Na maioria dos casos varia entre 2 e 50 mg.
Tamanho da amostra depende do tipo de transição (fase) ou
reação esperada.
Velocidade de Varredura
Velocidade de varredura varia de 0,1 0C/min a 200 0C/min.
Geralmente usa-se experiências com aquecimento 5 0C a 500C/min.
A velocidade de varredura dependerá da experiência e do resultado desejado. Cada caso um caso!!!!
Determinação de concentração
D
ar
Análise Termogravimétrica (TGA)Princípio e Fundamento Instrumental TGA
Atmosféra
Devido a natureza altamente explosiva do hidrogênio evita-se
usá-lo.
A atmosféra na qual a amostra é exposta é cuidadosamente
controlada pela seleção do gás de purga e do controle de fluxo do
sistema.
Os gases mais recomendados para a purga são o oxigênio,
nitrogênio e argônio.
Determinação de concentração
D
ar
Análise Termogravimétrica (TGA)
APLICAÇÕES da TGA
A Análise Termogravimétrica apresenta um amplo espectro de aplicabilidade além de ser muito útil em processos de controle de qualidade.
-Determinação da pureza e estabilidade térmica padrões;
- Investigação das temperaturas corretas de secagem;
-Determinação da composição de misturas complexas;
-Análise composicional de sais inorgânicos;
-Perda de secagem em indústrias farmacêuticas;
*Acompanhamento da estabilidade térmica de produtos diversos;
*Análise polimérica
Determinação de concentração
D
ar
APLICAÇÕES da TGA
Determinação de concentração
D
ar
APLICAÇÕES da TGA Determinação de concentração
D
ar
Determinação de concentração
D
ar
Determinação de concentração
D
ar
Curva de TGA (Termograma)
Atenção!!!!!Análise Térmica, TGA: técnica destrutiva da amostra!!!!!
Determinação de concentração
D
ar
Curva de TGA
2500C2650C
Aditivo retardou a oxidação
Determinação de concentração
D
ar
Equipamento analisador TGA-IR