Fundamento da espectrofotometria

INTRODUÇÃO

A Espectrofotometria pode ser definida como toda técnica analítica que usa a luz para medir as concentrações das soluções. Através da interação da luz com a matéria.O espectrofotometria e o método de análise óptico mais usado nas investigações biológicas e físico-química.O espectrofotômetro é um instrumento que permite comparar a radiação absorvida ou transmitida por uma solução que contém uma quantidade desconhecida de soluto e uma quantidade conhecida da mesma substancia. (BRAND.D, Guilherme).

OBJETIVO

Fundamento da espectrofotometria

A luz de uma maneira geral é mais bem descrita como sendo uma radiação eletromagnética em virtude de sua natureza. Dualística, ou seja, ela existe e tem um comportamento de lampos elétricos e magnéticos oscilantes como a figura abaixo:

Onde:

O comprimento da onda (λ) é distancia em metros, de um pico ao outra da onda.

A frequência (v) é o grau de oscilação de ondas em função da velocidade da luz no vácuo que e representada pela constante c (c=2, 998×108m. s-1) de modo que:

λ. v = c

Espectroeletromagnético representando os comprimentos de onda correspondente a cada radiação

A técnica espectroscopia e baseada no aumento de energia em função do aumento da frequência da radiação incidida. Quando uma espécie química absorve energia na forma de fótons, seus, elétrons ficam excitados e ocorre uma transição de um orbital da mais baixa energia para o outro de maior energia. Um exemplo disso é compostos químicos que apresentam duplas ligações C=C no benzenoe C=O a carbolina, por exemplo:

bezeno

as cetonas nas ligações peptídicas

O aumento da enregia e representada pela condição de frequência de Bohr:

E = hv

E é a energia que aumenta em função da frequência, e h e a constante de Planck h= h=6,626×10-34J. S.

A transição eletrônica de duplas ligações ocorre em virtude de uma ligação dupla ser formada por um orbital sigma (σ) e um orbital (π), de modo que o elétron que esta no orbital pi ligante vai para o orbital pi antiligante que tem maior energia. (Para detalhes maiores vide TEORIA DO ORBITAL MOLECULAR). A transição nas C=C é na C=O é representada na figura abaixo, essa espécie químicas são denominadas cromóforos ou substancias que trazem cor:

Para C=C: π-π*

Para C=O: (oriental não ligante) n-π*

Aminoácidos como a fenilanina, tirosina, e triptofano são os principais responsáveis pela absorção da luz das proteínas em virtude de possuírem o anel benzênico em suas estruturas químicas, além, da ligação peptídica listada acima. A luz e absorvida na faixa de 280n m.

“LEI DE LAMBERT-BEER”

A “força vital” da espectrofotometria esta fundamentada na lei da Lambert-beer, que estabelece: A “absorbância e diretamente proporcional a concentração da solução da amostra”.

Ou:

Log (I/I0)=εcl

A= εcl

Onde:

A é absorbância

ε é o coeficiente de extinção molar e

I é o comprimento da cubeta

Os componentes principais de uns espectrofotômetros são apresentados e suas respectivas funções:

Fonte de luz: E composta por uma lâmpada de deutério e uma lâmpada de tungstênio (semelhante à lâmpada de carro) A lâmpada de deutério emite radiação UV e a tungstênica emite luz visível.

Monocromador:Algum espectrômetro ainda possui um prisma como monocromador, porém os mais modernos possuem dispositivos eletrônicos que transformam a luz incidida em vários comprimentos de ondas, em um só comprimento, ou seja, a luz monocromática.

Cubeta:E o recipiente próprio para conter amostra que será utilizada analise os curtas podem ser de quartzo por que o vidro e o plástico absorvem UV e causa reflexão de luz visível.

Detector:O detector e um dispositivo que detecta a fração de luz que passou pela amostra e transfere para o visor e para o computador o coplado as aparelho.

Análise espectrofotométrica

Passo 1: Amostra deve ser preparada com a quebra da amostra por métodos mecânicos, químicos ou físicos.

Passo 2: A amostra é salubrizada no solvente escolhido em um balão volumétrico limpo e seco.

Importante: O solvente na maioria das vezes e a água porem, quando se trata amostras apolares que precisam ser diluídas em solventes orgânicos nunca utilize alcemos, alcinos, cetonas,