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Espectroscopia de Absorção Atômica

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Espectroscopia de Absorção Atômica

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Espectroscopia de Absoro AtmicaHistricoIsaac Newton - Primeiramente observou a luz solaratravessar um prismaHistrico 18!" #ollaston $$$ Estudos sobre o espectro da luz solar 181%" &raun'()er $$$descobriu raias vis*veis no espectro solar 18+!" ,rewster $$$ -oncluiu .ue as raias de &raun'()er eramdevidas / presena de vapores na atmos)era devidas / presena de vapores na atmos)eraHistrico0esenvolveram a 1ei &undamental da Absoro Atmica2Todos os corpos podem absorver radiao que eles prprios emitemInstrumento utilizado por Kirchoff e BunsenChama contendo Na, K e LiHistricoAlan Walsh e o prottipo do primeiro espectrmetro de Absoro Atmica(AA 1)Espectrometria de Absoro AtmicaBaseia-se na absoro de radiao eletromagntica de comprimento de onda especfico, por tomos livres gasosos no estado fundamentalLei de Lambert-Beer: It= Io(10-abc) a = constanteb = caminho pticoc = concentraoAtomizadorIoMonocromadorDetectorItFonteEspectrometria de Absoro AtmicaForno de GrafiteChamaMonocromador MonocromadorDetector DetectorFonte Fonteeb!"izador eb!"izador#!eimador #!eimadorFontes!istema que permite proporcionar a radiaonecessria, na forma de lin"as#$mpada de ctodo oco %#&'( #$mpada de ctodo oco %#&'(,ulbodevidrocontendo34sinerte5ar3nio6 e c4todo elaborado com oelemento de interesse)mite somente lin"as de interesseProcesso de sputterin3E7istem l8mpadas multi-elementaresLmpada de !todo "coFontes*rocesso !puttering94s inerte : e7citado por descar3a el:trica" precipitando-seemdireo ao c4todo$$$A coliso provoca e7trao de4tomos do metal-olis;es secund4rias levam o 4tomo a um estado e7citadoNo seu retorno ao estado )undamental" o 4tomo emite aener3ia correspondente$$$espec*)ica do metalL$m%ada de &n L$m%ada de &nL$m%ada de Ca L$m%ada de Ca#rocesso de atomi$aoSoluoProblemaAerosolSlido/GsSprayLquido/Gsnebulizao DessolvataovolatilizaoMolculas gasosastomos onsvolatilizaodissociao ionizaoons excitadosMolculas excitadastomos excitadosMM' '(())*o"!+,o *o"!+,oMM' '(())*%ra- *%ra-11 ..M( M(*/"ido */"idoAtomi$ao00M( M(G12 G12MM(3a2) (3a2)' ( ' ((3a2) (3a2)44M5 M5(312) (312)66%istemas de atomi$ao%istemas de atomi$ao!istemas baseados em c"ama-ombust*vel mais utilizado2 acetileno 5-!emperatura da c'ama2 !1-!% o-=utros o7idantes2 ?7ido nitroso 5N!=6>emperatura da c'ama2 !@-!8 o-Zona de Zona de combustosecundriaRegioentrezonas%istemas de atomi$aoZona de combustoprimriaistura combust!"el#o$idante+egi,es de temperaturaem uma c"ama%istemas de atomi$aoeb!"izador 7ne!m1tico eb!"izador 7ne!m1tico#!eimadore2 #!eimadore2%istemas de atomi$ao-ntroduo da amostra - .ebuli/adora) eb!"iza+,o %rim1ria*rocesso de desintegrao do filme lquido%istemas de atomi$aob) eb!"iza+,o 2ec!nd1ria%istemas de atomi$ao!istemas eletrotrmicos0orno de grafiteAmostra : inserida em um tubo de Amostra : inserida em um tubo de3ra)ite" a.uecido eletricamenteAaior tempo de residBncia do vaporatmicoAaior sensibilidadePe.uenos volumes de amostraAmostras s?lidas%istemas de atomi$ao*rograma de temperatura do fornoCeca3em 5D-! o-6 Eliminao do solvente-alcinao 5!-8 o-6TemperaturaEliminao da matrizAtomizao 5!-+ o-6Produo de vapor atmico1impezaEemoo de 3ases produzidos na seca3em e calcinaoEeduzir a o7idao do tuboEvita a produo de 3ases t?7icos durante a atomizaoTempoTemperatura%istemas de atomi$ao!istema de gerao de "idretosGa, As, Se, Sn, Sb, Te, Pb BiMH3(volteis)NaBH4Ar M+3Arh DetectorQueimadorHidreto...metal%istema de "apor frio&g '"oltil(& AA% ' &A#"( F()"*onocromadores!istemas constitudos por espel"os, fendas e gradesde difrao %prismas(, utili/adas para selecionarcomprimentos de onda dese1ados&endaGrade&endaCa*da&endaEntradaEspel'oes):ricoEspel'o es):rico1ar3ura da &endaFn3ulo da 3rade determinao comprimento de onda da)enda de sa*da+etectores!istema eletr2nico que permite detectar a lu/ transmitida etransform-la em um sinal capa/ de ser medido %eltrico(Fototubo&lu7o de )?tons provoca emisso de el:tronsFotomultiplicadoraCimilar ao anteriorde el:trons9erao de corrente proporcionalao nGmero de )?tonsCimilar ao anteriorCinal multiplicado pela presena de HdinodosIFotodiodos+etectoresA situao eletrnica : perturbada por e7posio / luz9erao de corrente el:trica proporcional / .uantidade de luz,ac-.ro/nd+adiao de fundo provocada pela presena de espciesmoleculares %&., &3etc(, as quais podem provocar absoro,emisso ou espal"amento&orreo com l$mpada de deutrioCistema eletrnico di)erencia os dois sinais,ac-.ro/nddi)erencia os dois sinais&orreo com efeito 4eemanJuando o vapor atmico : submetido a um )orte campoma3n:tico os n*veis eletrnicos so desdobrados,ac-.ro/nd + -Campo magn)tico)onte : amostra K bacL3round +: bacL3round - +!inal analtico)spectrais %pouco freq5ente(Problema2 !uperposio de lin"as espectraisE7emplo2 M 5+8"!11 nm6 em Al 5+8"!1D nm6,ac-.ro/ndE7emplo2 M 5+8"!11 nm6 em Al 5+8"!1D nm6Coluo2 Escol'a de outra lin'a 5Al2 +N"!O nm6Ceparao pr:via do inter)erenteProblema2 *resena de absoro molecularE7emplo2 -a=< em -aColuo2 Audanas na este.uiometria e temperatura da c'ama,ac-.ro/nd6umicasProblema2 &ormao 5na c'ama6 de compostos re)rat4rios .uedi)icultam a atomizaoE7emplo2Presena de )os)ato ou sul)ato na determinao de -a E7emplo2Presena de )os)ato ou sul)ato na determinao de -a5)ormao de sais pouco vol4teis6Coluo2 Aumentar temperatura da c'ama" adio de a3entesliberadores 5Cr" 1a6" adio de a3entes protetores5E0>A6$Problema2 IonizaoE7emplo2 Elementos alcalino terrososColuo2 Ptilizao de umtampo de ionizao 5Na" Q6"esp:cies .ue criam uma atmos)era redutora,ac-.ro/nd0sicas %de matri/(Problema2 Jual.uer di)erena )*sica 5ponto de ebulio"viscosidade" tensosuper)icial6 entreamostrase viscosidade" tensosuper)icial6 entreamostrasepadr;esdecalibrao.uealteremoprocessodenebulizaoE7emplo2 Presena de >riton R-1 em suspens;esColuo2 &azer com .ue estas caracter*sticas seSam o maisparecidas poss*velAbsoro Atmica#rincipais 0anta.ens)nstr/mentao relati0amente simples e de c/sto moderadoL+ bai1os2 especialmente com atomi$ao eletrot3rmicaAn!lises r!pidas (14 s a 5 min) An!lises r!pidas (14 s a 5 min)#rincipais des0anta.ens63cnica /ni7elementar%/scept80el a inter9er:nciasAmostras slidas .eralmente de0em ser dissol0idasaracter8sticas anal8ticasErro m:dio 5c'ama62 1-! T1imite de determinao2 -'ama2 ppm" &orno2 ppbPode ser mel'orado$$$processos au7iliares$$$e7trao por solventesElementoChama FornoCr 30,01As 1000,02Hg 5000,1Cd 10,0001 1imite de deteco2 m*nima concentrao .ue produz sinaldistin3u*vel da radiao de )undo 5+ 7 branco6-'ama2 apro7imadamente @% elementos&orno2 apro7imadamente DD elementos9erao de 'idretos2 8 elementos Mapor )rio2 1 elemento 5