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Analise instrumental

TRANSDUTORES
by

Camillu Borges

on 7 February 2013

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Transcript of Analise instrumental

Recipientes das Amostras INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIENCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ
DEPARTAMENTO DA ÁREA DE QUÍMICA E MEIO AMBIENTE
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GESTÃO AMBIENTAL
DICIPLINA: ANALISE INSTRUMENTAL
PROF: CARLOS HENRIQUE Renato
Camilo
Nivia equipe: As cubetas que contém as amostras devem ser feitas de material transparente, à radiação na região espectral de interesse. Transdutores de Radiação Nos primeiros instrumentos espectroscópicos, os detectores eram a olho humano ou uma placa ou filme fotográfico. Então esses meios de detecção foram suplantados por transdutores, que converte energia radiante em sinais elétricos, mas essa discussão é restrita a detectores mais modernos. Propriedades do transdutor ideal
S=KP
Onde S é a reposta elétrica em termos de corrente ou voltagem e K a calibração da sensibilidade. Tipos de Transdutores de Radiação •Fototubos •Células Fotovotaicas •Tubos Multiplicadores •Transdutores de
Fotocondutividade Dois tipos gerais de transdutores de radiação são encontrados:
Um responde a fótons e o outro a calor.
Trasndutores fotonicos são amplamente utilizados para medidas de radição ultravioleta, visivel e no infravermelho proximo Transdutores Fotônicos Vários tipos de transdutores Fotônicos estão disponíveis Transdutores de fotocondutividade •A análise por espectroscopia de infravermelho, é geralmente aceita como sendo uma técnica de análise qualitativa ou semi-quantitativa para a maior parte das amostras, principalmente quando se autilizam espectrofotómetros dispersivos. Contudo, o desenvolvimento dos espectrofotómetros com a transformada de Fourier (FTIR) e a evolução em capacidade dos sistemas informáticos conduziram a um aumento das potencialidades de análise quantitativa por esta técnica de análise.

A base da análise quantitativa para qualquer outra técnica de espectroscopia de absorção, é a lei de Lambert-Beer, onde se expressa a relação directa entre a absorvência (A)medida e a concentração (c) do analito O elemento essencial deste tipo de espectrómetros é o interferómetro. A radiação incidente é dividida em dois feixes:
Um segue para o espelho fixo e outro para o espelho móvel, sendo recombinados no divisor de feixe. Como um dos espelhos altera a sua posição no tempo, o percurso dos dois feixes é diferente, podendo ser definida a retardação (δ)como a diferença entre os dois percursos ópticos.Quando os dois feixes se recombinam, ocorrem interferências construtivas e destrutivas As principais vantagens que os espectrómetros com transformada de Fourier apresentam em relação aos antigos modelos dispersivos são: Vantagem “Fellgett” ou “multiplex” – relação sinal/ruído muito superior para espectros acumulados no mesmo intervalo de tempo, resultante de ser detectada uma maior gama de número de ondas durante todo o tempo de acumulação. Vantagem “Connes” – maior exatidão nas frequências, pois mesmo que o espelho móvel tenham pequenas alterações de velocidade, o seu percurso é calibrado com grande precisãopor um laser de HeNe Vantagem “Jacquinot” – maior intensidade de radiação para a mesma resolução, pois, ao contrário dos espectrómetros dispersivos, que necessitavam de fendas menores para uma maior resolução, diminuindo deste modo o sinal, nos FTIR a resolução é apenas determinada pelo percurso do espelho móvel (vantagem óptica). Transdutores térmicos Estes detectores são constituídos por um sistema que a absorve toda a radiação (semelhante a um pequeno corpo negro) sendo medida a subida de temperatura resultante da absorção. Este“corpo negro” deve ser de um material que tenha capacidade calorífica pequena de modo a que a alteração de temperatura produzida seja possível detectar, uma vez que as variações são da ordem de grandeza de poucas centésimas de kelvin. O principal problema inerente a este tipo de detectores é o ruído térmico produzido pelas variações de temperatura ambiental. Termopares Células de Golay Bolómetros Piroeléctricos Processadores de sinal e
Dispositivos de saída. Contagem de fótons FIBRAS ÓPTICAS Surgiram no final dos anos 60, quando os instrumentos analíticos contendo fibras ópticas para a transmissão de radiação e de imagens de um componente a outro instrumento começaram a aparecer no mercado. Propriedades das fibras ópticas - São filamentos finos de vidro ou de plástico e seu diâmetro varia de 0,05 µm até 0,6 cm. - A óptica empregando filtros é usada também para a iluminação dos objetos, pois tem a capacidade de iluminar sem aquecer. - A transmissão de luz em uma fibra óptica ocorre por reflexão total. Sensores de fibras ópticas Também são chamados de optrodos e consistem de uma fase reagente imobilizada na extremidade de uma fibra óptica. A interação do analito com o reagente provoca uma mudança na absorbância, reflectância, fluorescência ou luminescência que é então transmitida um detector via fibra óptica. Fibras ópticas para discriminação de tempo entre sinais Uma das aplicações das fibras ópticas está baseada nos diferentes comprimentos para variar o tempo de chegada dos sinais ópticos de várias fontes em um único detector. Tipos de instrumentos ópticos - Espectroscópio
- Colorímetro
- Fotômetrofluorímetros
- Espectrógrafo Princípios das medidas ópticas com transformada de Fourier A espectroscopia com transformada de Fourier foi desenvolvida inicialmente por astrônomos no início dos asnos 50,para estudar os espectros infravermelhos de estrelas distantes. As primeiras publicações sobre a aplicação química da espectroscopia datam de aproximadamente uma década depois. Vantagens inerentes á espectrometria com Transformada de Fourier - Eficiência de transporte ou vantagem de Jaquinot
- Alto poder de resolução e reprodutibilidade do comprimento de onda
- todos os elementos da fonte atingem o detector simultaneamente ?DUVIDAS? Espectroscopia no Dominio do Tempo Obtida pela tranformação de FOURIER, está fundamentada nas mudanças na intensidade da radiação em função do tempo. P(t) = k cos (2πν₁t) + k cos (2πν₂t)

k - Constante
t - Tempo Fototubos: são um tipo de transdutores sensíveis à luz , o qual é transformado em corrente eléctrica . Eles consistem de um tubo que é vazio ou cheio com um gás inerte, A corrente gerada no tubo depende da frequência (ou comprimento de onda ) e a intensidade da luz incidente Os detectores com termopar são os mais simples cuja resposta depende do efeito térmico da radiação. Os termopares são constituidos por dois metais diferentes, ligados entre si atravês de uma solda. Entre eles é estabelecida uma diferença de potencial, dependente da temperatura. Assim, as medidas de potencial vão estar directamenterelacionadas com a temperatura da radiação incidente. Este tipo de detector consiste num filme fino, de um material absorvente, colocado numa célula que se encontra pressurizada. Ao incidir sobre o filme, a radiação electromagnética será absorvida, provocando aumento da temperatura do filme, que por sua vez promove um aquecimento do gás contido na câmara. Este ao expandir aumenta a pressão exercida no espelho flexível A alteração na membrana vai ser detectada por radiação laser e medidas de deflexão. Os detectores que são termómetros de resistência, são designados por bolómetros, são construidos em materiais cuja resistência se altera com a variação de temperatura. Estes materiais podem ser metais, tal como a platina, ou semi-condutores, entre os quais o germânio é utilizado na região do infravermelho longinquo. São construidos a partir de camadas monocristalinas de materiais piroelétricos (dielétrico). o sulfato de triglicina é o mais usado. A polarização que depende da temperatura destes, é o ponto de partida para o encontro das variavéis. - D'Arsoval
- Digitais
- Escalas de Potenciómetros
- Registradores
- Tubos de raios catodicos VANTAGENS:
MELHOR RELAÇÃO SINAL-RUIDO
SENCIBILIDADE A BAIXOS NIVEIS
MAIOR PRECISÃO
desVANTAGENS
EQUIPAMENTO MAIS COMPLEXO
MAIOR CUSTO
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