espetroscopia do infravermelho
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trabalho realizado pelo grupo..na universidade eduardo mondlane em mocambique-africaTRANSCRIPT
UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE
Espetroscopia do Infra-Vermelho
Técnicas de medição em física
Curso: Meteorologia
Discentes :
Machava, Azaldo
Ganhane, Gonçalves
João, Elvino
Massango, Mussagy
Espetroscopia do Infra-Vermelho
Objectivo Geral:
Conhecer os princípios gerais de medição da espectroscopia;
Identificar e conhecer os princípios de funcionamento dos aparelhos usados na medição da espectroscopia.
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Espetroscopia do Infra-Vermelho
Objectivos Específicos
Descrever e explicar os principais factores que regem o processo de absorção na espectroscopia do infravermelho;
Explicar o princípio de funcionamento de aparelhos de medição da espetroscopia no infravermelho;
Importancia e suas aplicações nas diversas áreas socias.
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introdução
Atualmente é muito importante o conhecimento de Espectrofotometria em análises químicas, e fisicas devido
ao facto de serem ciências esperimentais e que estudam as
transformações das substancias e varios outros fenómenos fisicos que
acontecem na naturesa.
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Princípios básicos
Espectroscopia
De uma maneira geral, consiste no estudo
da radiação eletromagnética
emitida ou absorvida por um
corpo.
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Princípios básicos
Radiação Eletromagnética
São ondas que se propagam pelo espaço, algumas das quais são percebidas ao olho
humano como no caso da luz.
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Princípios Básicos
Espectro
É a relação da intensidade de radiação transmitida, absorvida ou refletida em função do comprimento de onda ou
freqüência da dita radiação.
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Princípios Básicos
Radiação infravermelha
É uma radiação não ionizante na porção invisível do espectro eletromagnético que
está adjacente aos comprimentos de onda longos, ou final vermelho do
espectro da luz visível.
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Breve historial da espetroscopia
Astrônomo inglês William Herschel, em 1800, experimentou colocar o bulbo de um termômetro em cada uma das regiões coloridas do espectro solar. O resultado observado foi que a temperatura do mercúrio aumentava pela incidência da luz, mas esse era mais rápido quanto mais próximo da extremidade vermelha. Ao testar a região não iluminada depois do vermelho, Herschel descobriu que a temperatura subia ainda mais rapidamente. A radiação invisível que
provocava este efeito foi então denominadade infravermelho.
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TÉCNICAS DE ESPECTROSCOPIA DE IV
Destacam-se três (3) técnicas:
Absorção
Reflectância Difusa
ATR - Attenuated Total Reflection
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TÉCNICAS DE ESPECTROSCOPIA DE IV
Absorção
Esta técnica não necessita de acessórios muito complexos, no entanto exige preparação cuidadada amostra.A amostra tem que ter uma espessura tão pequena quanto a necessária para que a radiação apossa atravessar se tal não for possível
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TÉCNICAS DE ESPECTROSCOPIA DE IV
Continuação: pode-se recorrer a outras variantes que facilitam o suporte epreparação da amostra, de que as mais usuais são:- Pastilha de KBr-para a qual é necessário ter a amostra sob a forma de pó/grãos finos, -Célula de diamante-para pequenas quantidades de amostras, em que duas peças de diamantecomprimem a amostra sob a forma de uma lâmina fina e passível de transmitir a radiação.
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fig. Fotografia da célula de diamante
TÉCNICAS DE ESPECTROSCOPIA DE IV
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Reflectância DifusaQuando um feixe IV, focado, incide numa partícula
material a interacção entre os dois pode ocorrer de diversas formas:
-reflexão especular que ocorre à superfície das partículas, isto é, sem penetração;
-reflexão difusa pelas partículas da amostra, a qual se
deve à difusão da radiação incidente epenetrante, pela estrutura cristalina da amostra.
TÉCNICAS DE ESPECTROSCOPIA DE IV
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TÉCNICAS DE ESPECTROSCOPIA DE IV
Fig.2 Esquema do acessório utilizado em processo de reflectância difusa que ocorre na amostra
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A técnica utiliza o fenómeno de reflexão interna total no interior de um cristal, para analisar umaamostra em contacto com esse mesmo cristal. A reflexão do feixe no interior do cristal (a qual dependedo ângulo de incidência do feixe no cristal (θ)) irá dar origem a uma onda “evanescente” que se estendepara lá da superfície do cristal em contacto com a amostra e para o interior desta. A profundidade depenetração da onda evanescente (p), dada por:
TÉCNICAS DE ESPECTROSCOPIA DE IV
TR - Attenuated Total Reflection
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Onde n1 e n2 são os índices de refracção da amostra e do
cristal, respectivamente.Esquemas de um acessório de ATR em que a atenuação do sinal ocorre por múltiplas reflexões
TÉCNICAS DE ESPECTROSCOPIA DE IV
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A radiação infravermelha, no intervalo de 10.000 - 100 cm1 é absorvido e convertido por uma molécula orgânica em energia de vibração molecular Esta absorção é quantificado:
Interação do iv com a matéria
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Resultados da absorção
Quando uma molécula absorve a radiação Infravermelha, passa para um estado de energia excitado.
A absorção se dá quando a energia da radiação IV tem a mesma freqüência que a vibração da ligação.
Após a absorção, verifica-se que a vibração passa ter uma maior amplitude.
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Principios fisicos
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Cont.
Princípios físicos
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A figura abaixo mostra as características essenciais de um espectrofotômetro de feixe simples.
Técnica de análise para colher o espectro infravermelho
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Técnica de análise para colher o espectro infravermelho
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A espectroscopia possibilitou a descoberta, em poucos anos, de inúmeros elementos químicos, em especial muitos dos que correspondiam às lacunas presentes na tabela periódica que seria publicada por Dmitri Mendeleiev em 1869.
Aplicações
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MEDICINA
A espectroscopia de prótons por ressonância magnética é um método não invasivo que possibilita a detecção de alterações metabólicas e bioquímicas de áreas do encéfalo.
Aplicações
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INDÚSTRIA
Pirômetros em siderúrgicas – Lei de Wien – radiação de corpo negro.
Aplicações
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ASTRONOMIA
Uso em telescópios espaciais como o hubble ou sondas espaciais enviadas pela NASA
Aplicações
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Informação química das estrelas e planetas.
Aplicações
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Aplicações
Na fisica e Quimica
Detecção e quantificação de substâncias em amostras desconhecidas a partir da comparação computacional com milhares de espectros de referência armazenados num banco de dados
Informações químicas e estruturais de materiais.
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conclusão
Depois de ter feito este trabalho concluimos que a espectroscopia do infravermelho é um tipo de espectroscopia de absorção a qual usa a região do infravermelho do espectro electromagnético e que ela se baseia no simples facto de que as ligações químicas das substâncias possuem frequências de vibrações específicas, as quais correspodem a niveis de energia da molécula.
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Bibliografia
Workman Jr., Jerome. An Introduction to Near Infrared Spectroscopy. 2005
Barbara S, Bill G, Peter McI. Modern Infrared Spectroscopy. University of Greenwich : JohnWiley and Sons.
Manual de Métodos de Física Experimental (edição do Departamento de Física, R.J.Uthui, 1993);