ESPECTROSCOPIA NA LUZ
VISÍVEL E ULTRAVIOLETA
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Alice Machado Lemos
Aline Paiva Noble
Hecson Jesser Segat
Isabel Daronco Alexandre
Lauren Pappis
Letícia Teixeira Nunes
Louise Vignoles Neves
ESPECTROSCOPIA NA LUZ
VISÍVEL E ULTRAVIOLETA
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Introdução:
 Método aplicado na determinação de
compostos inorgânicos e orgânicos, como
por exemplo: identificação de princípios de
fármacos e também na determinação da
concentração dos mesmos.
 As amostras analisadas podem estar em
qualquer estado físico.

A região do espectro do ultravioleta é na faixa
de 200 a 400 nm e a da luz visível é entre 400 e
800 nm.
Espectroscopia de Absorção

É preciso determinar a quantidade de luz que a amostra irá
absorver, sendo descrito pela Lei de Beer-Lambert que é a
relação entre a intensidade da luz incidida na solução (I0) e
a intensidade da luz saindo da solução (I).
-log (I/Io) = A = cl
A = absorbância
 = absorvidade molecular ou coeficiente de extinção
c = concentração do material absorvedor
l = espessura da amostra através da qual a luz passa
Desvios da Lei de Beer-Lambert
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Desvios Químicos:
 Deslocamento do equilíbrio: quando uma
amostra se dissocia, associa ou reage com um
solvente para formar um produto que tem
espectro de absorção diferente da amostra.
 Dissociação de complexos: excesso ou
insuficiência de agente complexante.
Desvios da Lei de Beer-Lambert

Desvios Instrumentais: em soluções muito
concentradas, as moléculas do soluto
influenciam umas às outras devido às
suas proximidades, pois quando ficam
muito perto umas das outras, a
absortividade pode mudar um pouco.


A absorção na região da luz depende da
estrutura eletrônica da molécula.
Na região do ultravioleta produz modificações
da energia eletrônica da molécula em
consequência de transições dos elétrons de
valência. Estas transições fazem com que o
elétrons excitado passe do orbital molecular
ocupado para o primeiro orbital de energia
superior.
Espectrofotômetro
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
Instrumento que registra dados
de absorbância em função do
comprimento de onda (λ).
A característica mais
importante do
espectrofotômetro é a seleção
de radiações monocromáticas.
O espectro de absorção é
característico para cada
espécie química, sendo
possível a identificação de
uma espécie química através
do seu espectro de absorção.
Esquema dos principais componentes de
um espectrofotômetro
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A amostra deve estar em um recipiente (cubeta) de
quartzo quando a radiação for na região espectral do
ultravioleta. Quando for na região da luz visível usa-se
os de vidro por ter uma melhor dispersão.
Os detectores devem ser altamente sensíveis.
Os dados obtidos pelo detector são enviados para um
dispositivo de processamento de dados.
Fontes de Radiação
As fontes mais comuns baseiam-se na
incandescência, mas devem atuar em
temperaturas elevadas para ter uma
cobertura apreciável no ultravioleta.
 São constituídas por filamentos de
materiais que são excitados por
descargas elétricas com elevada voltagem
ou aquecimento elétrico.

Fontes de Radiação
Condições para uma fonte ser de boa qualidade
para atuar nessa faixa:
 gerar radiação contínua;
 ter intensidade de potência radiante suficiente
para permitir a sua detecção pelo sistema
detector;
 ser estável.

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Além disso deve ter um tempo de vida longo e
preço baixo.
Exemplos de Fontes de Exemplos
de Fontes de Radiação
Lâmpada de filamento de tungstênio;
 Lâmpada de quartzo-iodo;
 Lâmpada de descarga de hidrogênio ou
de deutério;
 Lâmpada de cátodo oco e
 Laser

Monocromadores
Função: seleção do comprimento de onda em que se tem interesse
para a análise.
 Constituição:
 fenda de entrada de um elemento de dispersão de radiação
 fenda de saída
 Tipos:
 prismático
 reticuladores

Monocromador Prismático


A radiação policromática vinda da fonte de
radiação passa pela fenda de entrada e incide
sobre a face de um prisma, sofrendo um desvio.
Os vários comprimentos de onda terão
diferentes direções após a incidência no prisma.
Se for realizado um ajuste rigorosamente
controlado da fenda de saída, pode-se
selecionar o comprimento de onda desejado.
Monocromador Prismático
Monocromador Reticular

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
O principal elemento dispersante é a rede de difração.
Essa rede consiste em uma placa transparente ou
refletora com muitas ranhuras paralelas e equidistantes.
Dispersão resultante desta rede é linear. Os vários
comprimentos de onda dispersos são igualmente
espaçados, por isso a fenda de saída isolará uma banda
de radiação de largura constante.
A resolução é muito mais elevado que os prismas.
Monocromador Reticular
Tipos de Espectrofotômetros para
a Região Visível e Ultravioleta

Espectrofotômetro mono-feixe :

Etapas:
1º) Coloca-se o solvente (branco) no
caminho ótico e mede-se a intensidade da
energia radiante,que atinge o detector;
2º) Substitui-se o recipiente com o
solvente (branco) pelo recipiente com a
amostra e faz- se a determinação
propriamente dita da absorbância.

Espectrofotômetros mono-feixe:
- Não são cômodos pois a amostra e o
branco tem que ser colocados
alternadamente no único feixe de
radiação;
- Não é adequado para medir
absorbâncias em função do tempo;
Espectrofotômetro mono-feixe
Espectrofotômetro mono-feixe
Espectrofotômetro duplo-feixe


Dois feixes de radiação são formados no espaço, por um espelho
que divide o feixe vindo do monocromador em dois. Um feixe passa
através da solução referencia (branco) até o transdutor e outro, ao
mesmo tempo, passa através da amostra até o segundo transdutor.
As duas correntes serão determinadas e mostradas no indicador de
sinal. Com o auxílio de um dispositivo apropriado, calcula-se a
diferença de transmitância entre os dois feixes, essa diferença será
mostrada no indicador de sinal como absorvância
Espectrofotômetro duplo-feixe
Espectrofotômetro duplo-feixe
Procedimentos Analíticos em
Espectrofotometria Visível em
Ultravioleta

Análise Qualitativa: dependendo de
quanto de luz que a amostra absorver vai
determinar qual é a espécie, pois o
espectro é característico daquela
determinada espécie química.
Procedimentos Analíticos em
Espectrofotometria Visível em
Ultravioleta

Análise Quantitativa: dependendo da
absorbância irá determinar a concentração da
amostra. A condição especial para qualquer
determinação quantitativa é a observação à Lei
de Beer-Lambert, mas o controle do pH, as
técnicas de extração por solventes, o ajuste do
estado de oxidação, entre outras também são
muito importantes.
Espectro de Proteínas
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
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Espectro é bastante
característico.
São influenciados pelo
meio local: dependem de
fenômenos elétricos.
Mostra a quantidade de
hélice- e folha-
Caso a proteína seja
desnaturada, a
espectroscopia será
diferente.
Espectro de Ácidos Nucleicos
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Tem a absorbância
menor que a soma das
absorbâncias dos
nucleotídeos individuais
hipocromicidade e
ocorre devido ao
empilhamento ou
alinhamento dos planos
paralelos das bases.
Se ocorrer um acréscimo
na absorção
hipercromicidade.
Serve para determinar se
estão estruturados.
Fluorescência e Fosforescência
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Fluorescência é a emissão de luz associada com
elétrons que se movem de um estado excitado para o
estado fundamental.
Fosforescência é a capacidade que uma espécie
química tem de emitir luz.
Importante porque algumas substâncias quando sujeitas
às radiações ultravioleta emitem luz visível.
As duas são frequentemente muito mais úteis para se
estudar processos biológicos do que a absorbância, por
serem consideravelmente mais sensíveis, podendo,
então, detectar concentrações bastante baixas.
Automação nos Métodos
Espectrofotométricos – Utilização
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Os laboratórios que utilizam atualmente esse
método tem se automatizado com a aplicação
da computação, informação, robótica, eletrônica
e tecnologia da engenharia mecânica, com o
intuito de reduzir os erros nas análises.
Além disso, as análises são complementadas
por outros métodos para se ter o máximo de
certeza possível.
Motivos para o desenvolvimento
desses processos
Preencher as necessidades dos
laboratórios de análises clínicas, surgidas
com o crescente número de análises.
 Aumento do número de espécies químicas
a serem determinadas no sangue como
análise de rotina
 Além da necessidade de diminuir o custo
dessas análises.

Vantagens dos métodos
instrumentais automatizados
Maior velocidade no processamento das
análises;
 Maior confiabilidade dos resultados;
 Diminuição das contaminações;
 Diminuição na geração de resíduos
 Menor consumo de amostras e reagentes
 Redução de custos
