Espectroscopia UV/visível

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

A espectroscopia no ultravioleta visível (UV/VIS) envolve a espectroscopia de fótons (espectrofotometria). Ela utiliza luz na faixa do visível, do ultravioleta (UV) próximo e do infravermelho próximo. Nessas faixas de energia as moléculas sofrem transições eletrônicas moleculares.

Índice

1 Lei de Beer-Lambert
2 Espectrofotômetro UV/Visível
3 Espectro ultravioleta-visível
4 Tipos de espectrofotômetros
- 4.1 Espectrofotômetros UV/ VIS mais comuns
5 Links externos

[editar] Lei de Beer-Lambert

O método utilizado para determinar de um modo quantitativo a concentração de substâncias em solução que absorvem radiação, é usando a Lei de Beer-Lambert:

$A =\$ − $\log_{10}(I/I_0) = \epsilon\cdot c\cdot L$ ,

onde A é a absorbância medida, $I 0$ é a intensidade da luz incidente a um dado comprimento de onda, $I$ é a intensidade transmitida pela amostra, L é o caminho óptico pela amostra (distância que a luz percorreu por ela), ε é uma constante conhecida como absorbtividade molar (a qual varia de substância para substância), e c é a concentração da substância.

A absorbância e ε às vezes são definidos em termos do logaritmo natural em vez do logaritmo na base 10.

Limitações da Lei de Beer-Lambert: Poucas exceções são encontradas para a generalização de que a absorção está relacionada linearmente com o caminho óptico. Por outro lado, desvios da proporcionalidade entre a absorção medida e a concentração quando b é contante são encontrados freqüentemente. Alguns desses desvios são fundamentais e representam limitações reais da lei. Outros ocorrem como conseqüência da maneira como as medidas de absorção são feitas ou como resultado de mudanças químicas associadas com variações de concentração; estas duas últimas são conhecidas, respectivamente, como desvios instrumentais e desvios químicos.

[editar] Espectrofotômetro UV/Visível

O instrumento usado na espectroscopia UV/VIS é chamado de espectrofotômetro. Para se obter informação sobre a absorção de uma amostra, ela é inserida no caminho óptico do aparelho. Então, luz UV e/ou visível em um certo comprimento de onda (ou uma faixa de comprimentos de ondas) é passada pela amostra. O espectrofotômetro mede o quanto de luz foi absorvida pela amostra. A intensidade da luz antes de passar pela amostra é simbolizada por $I 0$ , e a intensidade da luz depois de passar pela amostra é simbolizada por $I$ . A transmitância da amostra é definida pela razão ( $I / I 0$ ), a qual normalmente é expressa em porcentagem de transmitância (%T). A partir dessa informação, a absorbância da ambos é determinada para esse certo comprimento de onda ou como uma função de uma faixa de comprimentos de onda. Os espectrofotômetros mais sofisticados normalmente fazem isso automaticamente.

Apesar de as amostras poderem ser sólidas (ou mesmo gasosas, elas usualmente são líquidas. Uma cela transparente (ou seja, que não absorve radiação na faixa de comprimentos de onda usada), comumente chamada de cubeta, é enchida com a amostra líquida e inserida no espectrofotômetro. O caminho óptico L pela a amostra é então a largura da cubeta. Espectrofotômetros mais simples (econômicos) usam cubetas com a forma cilíndrica (tubos de ensaio), porém os mais sofisticados usam cubetas retangulares, geralmente com uma largura de 1 cm. Para espectroscopia apenas no visível, simples cubetas de vidro podem ser usadas, porém a espectroscopia no ultravioleta requer cubetas especiais feitas de um material que (ao contrário do vidro) não absorva luz UV, como o quartzo.

[editar] Espectro ultravioleta-visível

Um espectro ultravioleta-visível é essencialmente um gráfico (ou plotagem) da absobância versus o comprimento de onda na faixa do ultravioleta e/ou visível. Tal espectro pode facilmente ser produzido pelos espectrofotômetros mais sofisticados. O comprimento de onda é freqüentemente representado pelo símbolo λ. Da mesma forma, para uma dada substância,um gráfico epsilon; vs. λ pode ser feito ou usado se um já está disponível. Para uma dada substância, o comprimento de onda no qual ocorre o máximo de absorção é chamado de λ_max (lê-se lambda máximo).

[editar] Tipos de espectrofotômetros

Em um espectrofotômetro UV/VIS de feixe simples a luz passa pela amostra. Em um de feixe duplo a luz passa por um divisor de feixe o qual alternadamente direciona o feixe de luz para a amostra ou para uma cela de referência várias vezes por segundo.