A ANÁLISE ESPECTROFOTOMÉTRICA E FOTOCOLORIMETRICA DO NITRATO DE COBALTO E DO NITRATO DE CROMO

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE PERNAMBUCO

Departamento Acadêmico de Sistemas, Processos e Controles Industriais

Curso Técnico em Química Industrial

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ANÁLISE ESPECTROFOTOMÉTRICA E FOTOCOLORIMETRICA DO NITRATO DE COBALTO E DO NITRATO DE CROMO

Recife

Abril 2011

Eudes Tiné Silva

Fabíola Bastos dos Santos

Luiz Alberto Barros Freitas

Marcus Winícius Silva de Souza

Suéle Camila Silva de França

ANÁLISE ESPECTROFOTOMÉTRICA E FOTOCOLORIMETRICA DO NITRATO DE COBALTO E DO NITRATO DE CROMO

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Recife

Abril 2011

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SUMÁRIO

1. OBJETIVO ..................................................................................................... 04

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................... 04

1. PARTE EXPERIMENTAL .............................................................................. 05

3.1 MATERIAIS ............................................................................................. 05

1. PROCEDIMENTO .................................................................................... 06

1. RESULTADOS E DISCURSSÕES ................................................................ 06

1. CONCLUSÃO ................................................................................................ 09

1. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 10

1 – OBJETIVO

O presente trabalho teve como objetivo identificar a concentração de uma amostra de nitrato de cromo (Cr(NO3)3) e nitrato de cobalto (Co(NO3)3) a partir da varredura dos comprimentos de onda e determinação da curva padrão das soluções em análise.

2 – INTRODUÇÃO

A fotocolorimetria e a espectrofotometria podem ser conceituadas como um procedimento analítico através do qual se determina a concentração de espécies químicas mediante a absorção de energia radiante (luz). A fotocolorimetria é um método biofísico de análise de substâncias largamente utilizado em laboratórios de análises clínicas e em laboratórios de pesquisa, tendo como principal objetivo a determinação da concentração de soluções. Esse método baseia-se na relação existente entre a absorção de radiações eletromagnéticas e a concentração da substância em questão. O equipamento utilizado para a realização da prática de fotocolorimetria, o fotocolorímetro, é composto pelos seguintes itens: fonte de luz, filtro, cubeta, fotocélula e miliamperímetro. O aspecto externo do fotocolorímetro é bastante característico e composto por: seletor de filtro, que serve para a escolha do comprimento de onda do feixe de luz que incidirá sobre a cubeta, sendo o aparelho dotado de cinco filtros (410nm, 480nm, 520nm, 580nm e 660nm); porta-cubetas, que é o local onde se coloca a cubeta; botões de calibração; mostrador de leitura, que apresenta as duas grandezas que podem ser medidas pelo fotocolorímetro: a absorbância e a transmitância (OLIVEIRA et. al., 2010; SKOOG, 2006).

Os métodos espectroscópicos baseiam-se na absorção e/ou emissão de radiação eletromagnética por muitas moléculas, quando os seus elétrons se movimentam entre níveis energéticos. A espectrofotometria baseia-se na absorção da radiação nos comprimentos de onda entre o ultravioleta e o infravermelho. Um espectrofotômetro é um aparelho que faz passar um feixe de luz monocromática através de uma solução, e mede a quantidade de luz que foi absorvida por essa solução. Usando um prisma o aparelho separa a luz em feixes com diferentes comprimentos de onda (tal como acontece no arco-íris com a separação das cores da luz branca). Pode-se assim fazer passar através da amostra um feixe de luz monocromática (de um único comprimento de onda, ou quase). O espectrofotômetro permite-nos saber que quantidade de luz é absorvida a cada comprimento de onda (OLIVEIRA et. al., 2010).

Fotometria é uma técnica de análise quantitativa que envolve a medida de intensidade de absorção de luz monocromática de um composto químico em solução, ou seja, analisa a absorvância (capacidade que tem uma solução de absorver uma certa quantidade de energia do feixe de luz incidente). A intensidade de absorção depende do comprimento de onda escolhido (normalmente usa-se o λ máx - onde o composto absorve mais luz), do percurso que o feixe de luz percorrerá na solução e da concentração do composto nessa solução (SKOOG, 2006).

A lei de Lambert-Beer estabelece que a absorbância é diretamente proporcional a concentração da espécie absorvente. A fração de luz que passa por uma amostra (a transmitância = It/I0) está relacionada logaritmicamente, e não linearmente, com a concentração da amostra (OLIVEIRA et. al., 2010).

Nestas condições, podemos utilizar uma solução de concentração conhecida do composto a ser analisado (ou outra substância de características químicas semelhantes) para construir um diagrama de absorbância em função da concentração da substância em questão. Com este diagrama, denominado curva padrão, podemos medir a quantidade do composto em amostras de concentração desconhecida, pela simples medida de suas absorvâncias desde que estas estejam nas mesmas condições utilizadas para a construção da curva padrão (mesmos reagentes, mesma temperatura, etc) (OLIVEIRA et. al., 2010).

3 – PARTE EXPERIMENTAL

3.1 – Materiais

• 25 mL de solução 0,200 mol/L de Cr(NO3)3;
• 25 mL de solução 0,0752 mol/L de Co(NO3)3;
• 50 mL de soluções de Cr(NO3)3: 0,0100 mol/L, 0,0200 mol/L,  0,0300 mol/L e 0,0400 mol/L;
• 50 mL de soluções de Co(NO3)3: 0,0376 mol/L, 0,0752 mol/L, 0,1128 mol/L e 0,1507 mol/L;
• Soluções com concentrações desconhecidas de Cr(NO3)3 (concentração I) e Co(NO3)3 (concentração II);
• Cubetas de vidro de 1 cm;
• Espectrofotômetro Biochrom Libra S22;
• Fotocolorímetro B440 Micronal.

3.2 – Procedimento

Inicialmente, calibrou-se o fotocolorímetro com o branco (água destilada) e, em seguida, com o comprimento de onda determinado, leram-se as amostras das soluções de cobalto e nitrato, 0,0752 mol/L e 0,0200 mol/L, respectivamente. Para cada comprimento de onda analisado (410 nm, 480 nm, 520 nm, 580 nm e 660 nm) o procedimento fora repetido. Posteriormente, em outro equipamento, o espectrofotômetro, as mesmas amostras foram analisadas na faixa de comprimento de onda compreendida entre 375 nm e 700 nm, num intervalo de 10 nm, obtendo-se assim, uma varredura destas. Em seguida, fora escolhido o melhor comprimento de onda para posterior construção do gráfico da curva padrão com as soluções de concentrações 0,0100 mol/L, 0,0200 mol/L,  0,0300 mol/L e 0,0400 mol/L para o Cr(NO3)3 e 0,0376 mol/L, 0,0752 mol/L, 0,1128 mol/L e 0,1507 mol/L para o Co(NO3)3. A partir da equação linear da reta obtida das curvas padrões, calculou-se a concentração das amostras desconhecidas (I e II).