CO-FINANCIAMENTO: Fundo Social Europeu e Estado Português
NOME DO CURSO2009/ 2010
Módulo: MÉTODOS INSTRUMENTAIS DE ANÁLISE
Sub -Tema: Métodos Espectrofotométricos
Formador(es): Cristina Couto
Análise quantitativa
• Métodos Químicos (Clássicos): (Volumetria) (Gravimetria)
• Métodos Instrumentais
Métodos Instrumentais
Espectrais Electroanalíticos Separativos
Relação entre o sinal analítico e a concentração do analito
Métodos Instrumentais
Espectrais Electroanalíticos Separativos
Mede-se a radiação electromagnética
Envolve
um sinal eléctrico
Envolve
uma separaçãoAbsorvidaEmitidaDifractada
PotencialCondutância
Em fase gasosaEm fase líquidaPodem ser detectados pelos métodos anteriores
Métodos Instrumentais
Espectrais Electroanalíticos Separativos
EAM (UV/Vis)
Turbidimetria
EAA
EEA (FEC)
Potenciometria
Condutimetria
GC
HPLC
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
Espectrofotometria de Absorção Molecular
UV/Vis
• Detecção por EAM
EAM UV/Vis – Absorção da
radiação electromagnética por
espécies moleculares presentes na
amostra Interacção da matéria com a
radiação electromagnética
• Propriedades electromagnéticas da Propriedades electromagnéticas da radiaçãoradiação
Natureza ondulatória Natureza corpuscular
Reflexão
Refracção
Equação de Planck: E = h.
E - energia (J); h - constante de Planck = 6,624E-34 (J.s); - frequência (s-1)
Absorção
Emissão
Radiação electromagnética
Parâmetros ondulatórios
tempo
período ()
Amplitude (A)
espaço
comprimento de onda ()
Comprimento de onda () : distância entre dois pontos
consecutivos na mesma fase de vibração; expresso em metros (m)
E = h. = h.c/
Espectro electromagnético
Zona do visível
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
Espectros de absorção
Riscas Abs. Atómica (nº limitado de frequências absorvidas)
Bandas Abs. Molecular (maior nº de estados de energia)
ÁtomoMolécula
Energia E1
E0
E = h.
Abs
orvâ
nci
a
(nm)
Abs
orvâ
nci
a
(nm)
Abs
orvâ
nci
a
(nm)
Aspectos quantitativos e terminologia
I0 I
I0 – Radiação incidente
I – Radiação emergente
A radiação emergente é sempre igual ou menor que a radiação incidente
Lei de Lambert – Bouguer – Beer
LEI DE BEERLEI DE BEER
A = a.b.C
I0 I
A – Absorvânciaa – Absortividade (cm-1 g-1 l)b – Percurso óptico (cm)C – Concentração (g/l)quando C vem em mol/lentão a = - Absortividade molar
(cm-1 mol-1 l)
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)
• Exercício 1
• Exercício 2
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
Desvios à Lei de BeerDesvios 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.
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.
Desvios à Lei de Beer
1 - Verifica-se a lei de Beer
2 - Desvio negativo
3 - Desvio positivo
13
2A
bsor
vânc
ia
Concentração
• 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
• Análise Quantitativa
Método da curva de calibração
(padrão externo)
Método da adição de padrão
Método absoluto
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
abA = a.b.C
referente à amostra
• Exercício 4
• Exercício 5
• Exercício 6
• Exercício 7
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
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
AnA3
C1
+
Cx
C2
+
Cx
C3
+
Cx
Cn
+
Cx
Cx
Pode-se medir o valor de Ax correspondente a Cx
Método absolutoAplicação 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)
• Exercício 11
• Exercício 12
• Exercício 13
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
Titulações espectrofotométricas
A
B
A + B AB
A
V
A> 0
B = 0
AB = 0
A curva de titulação depende da absortividade das
espécies envolvidas na titulação e da
absortividade dos produtos de reacção
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.
Espectrofotómetros de UV/VISEspectrofotómetros: incluem monocromadores que
permitem fazer incidir radiação com uma banda de
comprimentos de onda muito estreita
Componentes de um espectrofotómetro
I0 I AMPDET
b
0.841
Monocromador Compartimento de células
Detector
Registador
Fonte de radiação
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
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
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
• 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
Espelhoscolimadores
Prisma
Rede de difracção
• Compartimento de células
Deve garantir um elevado grau de estanquicidade à luz ambiente
Pode ter mais que um tipo de suporte de células
• 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
• Sistema de detecção
Detector
Amplificador
Medidor do sinal eléctrico amplificado
O sinal eléctrico deve ser uma função linear da intensidade da radiação
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 )
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
• Feixe Simples
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
• 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.
Turbidimetria
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 métodos base dos métodos turbidimétricos.turbidimétricos.
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
Turbidimetria
• Na turbidimetriaturbidimetria é medida a radiação que atinge um detector colocado na direcção do feixe de radiação
• Na nefelometria nefelometria é medida a radiação que atinge um detector colocado com um ângulo de 45 ou 90º em relação ao feixe de radiação
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
Turbidimetria
Características das suspensões:
• Baixa solubilidade
• Elevada velocidade de formação
• Boa estabilidade
• Grande opacidade
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
TurbidimetriaMétodo 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
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
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.
Espectrofotometria de Absorção Atómica - EAA
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
Espectrofotometria de Absorção Atómica - EAA
Abs
0
Espectrosdescontínuos
(riscas)
Abs
0
Excitação
Espectrofotometria de Absorção Atómica - EAA
1
2
3
E3
E2
E1
E0
E0 = Estado fundamental
E1 = Estado excitado
Abs
0
Absorção
O sinal medido é absorvância
Lei de Lambert-BeerQuando 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
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
Modulador
DET AMP
Nebulizador
Queimador
T = I/I0Abs = log I0/I
Lâmpada de cátodo ôco Monocromado
r
I0 I
Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
• Atomização
Energia
● Atomização por chama
Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
• Etapas do processo de atomização por chama
aspiração da amostraformação do aerossolformação do vapor atómicoabsorção da radiação electromagnéticatransições energéticas
Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
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
• 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
• 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
• 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 máximaB - cone exterior
Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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
• Atomização por chama Interferências
Partículas presentes na chama - difracção da radiaçãogotículas não evaporadaspartículas salinas não vaporizadas
Ligações entre os átomos metálicos na chama a outros átomos idênticosao oxigénioa constituintes da chama
Ionização dos átomos
Reacção com componentes presentes e formação de compostos de difícil vaporização
Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
• Preparação das AmostrasSolubilização da amostrauso de reagentes muito puros, incluindo a H2O
Material muito bem lavadoMaterial adequado para guardar amostras e padrõesManuseamento muito cuidadosoBoa conservação dos padrões
Espectrofotometria de Absorção Atómica por chama
• 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
• 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
• 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)
Espectrofotometria de Absorção Atómica com atomização electrotérmica (câmara de grafite)
• 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
Espectrofotometria de Emissão Atómica - EEA
Fotometria de Emissão de Chama – FEC
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
Fotometria de Emissão Atómica - FEC
DET AMP
Nebulizador
Queimador 0.84
1Sinal = I (intensidade da
radiação emitida)
Filtro
Fotometria de Emissão Atómica - FEC
E0 = Estado fundamental
E1 = Estado excitado
1
2
3
E3
E2
E1
E0
4
5
Abs
0
FEC Determinação de Li+, Na+ e K+ E reduzido
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
Fotometria de Emissão Atómica - FEC
Evaporação do solvente
1
Evaporação dos solutos
2
Quebra de ligações
3Nebulizador
Queimador
Excitação e Emissão de
radiação
4
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
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
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
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)
Fotometria de Emissão Atómica - FEC
Resumindo…
Amplificador e leitura
Filtro / Monocromador
Detector-
Átomos
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.
Fotometria de Emissão Atómica - FEC
• AplicaçõesDeterminação 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.
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.