ANALÍTICA V – 1S 2013
Aula 6: 11-06-13
ESPECTROSCOPIA
Espectrometria de Absorção Atômica - Parte I
Prof. Rafael Sousa
Departamento de Química - ICE
[email protected]
Notas de aula: www.ufjf.br/baccan
Exemplos de medidas ESPECTROSCÓPICAS
Espectrofotometria e Espectrometeria
EspectroMETRIA ATÔMICA
(vapor)
EspectroFOTOMETRIA MOLECULAR
(vapor e solução)
ESPECTROMETRIA DE
ABSORÇÃO ATÔMICA
Espectro contínuo
gás
Espectro de absorção
Historicamente a
Espectrometria de Absorção Atômica (AAS
(AAS))
foi impulsionada pelos experimentos de Kirchoff e Bunsen
Fonte de luz
Lente
Cartão
branco
Sal no fio de Pt
Bico de
Bunsen
Prisma
Linhas escuras
1886 Kirchoff e Bunsen identificaram que sais diferentes absorviam cores diferentes
diferentes,, em uma
chama quando sob a incidência de luz branca
1955 Allan Wash propôs utilizar o fenômeno de absorção atômica como uma
técnica de análise química
Na década de 60 surgiram os primeiros instrumentos comerciais
Absorção atômica em chama (F AAS)
ATOMIZADOR
Allan Walsh,
Walsh, 1952: Desenvolveu o
primeiro AAS
Década de 70: instrumentos comerciais com atomização eletrotérmica
Absorção atômica em forno de grafite, GF AAS (Boris L´vov)
vov)
Outras opções atuais
Tubos de quartzo
Filamento de tungstênio
Boris L´vov em sua 3ª vinda ao Brasil,
Brasil,
para participar do 16º ENQA, em Campos do Jordão - SP
O processo da absorção de luz pelos átomos
Princípio físico
Átomos gasosos no estado fundamental absorvem energia radiante em
comprimentos de onda específicos e que são capazes de promover a excitação
eletrônica de elétrons da camada de valência
Modelo matemático
h= constante de Plank
c= veloc. luz no vácuo
λ= comprimento de onda
(característico dos elementos)
∆E é inv. prop
prop.. ao λ
(Figura
Figura retirada de material didático da Profa Elisabeth de Oliveira)
ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA (AAS)
Instrumentação básica das técnicas de absorção atômica
Allan Walsh
Walsh,, 1952: Desenvolveu o
primeiro AAS
The Perkin Elmer AAanalyst 200 Flame
Atomic Absorption Spectrometer
ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA (AAS)
Instrumentação básica das técnicas de absorção atômica
Fonte
de luz
Lâmpada
hν
hν
Atomizador
Sistema
óptico
Chama
Tubo aquecido
eletricamente
Monocromator
ou
Policromador
Sistema de introdução
de amostra
Amostra
Detector
Fotomultiplicadora
Semicondutores
Processador
e
registrador
de sinal
Computador
Fonte de luz Sistema de introdução Atomizador Sistema óptico Detector e
de amostra
processador
Lâmpadas monocromáticas - Lâmpada de catodo oco (HCL)
(mais comuns)
- Lâmpada de descarga sem eletrodo (EDL)
Lâmpada de emissão contínua (xenônio), patente da Analytikjena
(absorção atômica com fonte contínua de alta resolução)
Fonte de luz Sistema de introdução Atomizador Sistema óptico
Detector
de amostra
processador
LÂMPADA DE CATODO OCO (HCL)
Cilindro de vidro ou quartzo que contém
um catodo do elemento de interesse
(analito) e preenchido com gás inerte à
baixa pressão
LÂMPADA DE DESCARGA SEM ELETRODO (EDL)
Cilindro de vidro ou quartzo que contem um bulbo do
elemento de interesse e que é atomizado e excitado usando
uma fonte de radiofrequência (RF)
Fonte de luz Sistema de introdução Atomizador Sistema óptico
Detector
de amostra
processador
HCL
Vantagens
•
Custo (relativamente) baixo
EDL
Vantagens
• Maior intensidade
• Maior linearidade e tempo de vida
= Melhor sensibilidade e menores LOD
LODs
s
Desvantagens
•
•
Tempo de vida limitado para
alguns elementos
Intensidade limitada para
alguns elementos (autoabsorção)
Desvantagens
• Elevado Custo
• Tempo de aquecimento maior
Fonte de luz Sistema de introdução Atomizador Sistema óptico Detector e
de amostra
processador
Lâmpadas monocromáticas
Características necessárias (especificações técnicas):
Linha de emissão com largura estreita para manter a especificidade
Boa intensidade
Estável
Durável (varia com o elemento)
Fonte de luz Sistema de introdução Atomizador Sistema óptico Detector e
de amostra
processador
CONTINUA NA PRÓXIMA AULA ...
Dia 02/07
aproveitem a “folga” para fazerem a Lista de exercícios