Fotometria

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1.0-Objetivos
1.1- Experimento
Determinação de sódio em uma solução, através da fotometria de chama

2.0 – Introdução
2.1 – Experimentos 1
A fotometria de chama é a mais simples das técnicas analíticas baseadas em espectroscopia atômica. Nesse caso, a amostra contendo cátions metálicos é inserida em uma chama e analisada pela quantidade de radiação emitida pelas espécies atômicas ouiônicas excitadas.
Os elementos, ao receberem energia de uma chama, geram espécies excitadas que, ao retornarem para o estado fundamental, liberam parte da energia recebida na forma de radiação, em comprimentos de onda característicos para cada elemento químico.
Apesar da simplicidade da técnica, diversos conceitos importantes estão envolvidos no desenvolvimento de experimentos usando a fotometria dechama, desde os princípios de espectroscopia até a estatística no tratamento de dados, passando por preparo de amostra e eliminação de interferências.
Breve contexto histórico
A espectroscopia atômica, estudada por Jarrell, entre 1660- 1950, que apresenta um histórico da análise por emissão atômica, o livro de Lajunen, sobre análise espectroquímica por emissão e absorção atômicas e o artigo deFilgueiras, sobre as relações da espectroscopia e a química, entre inúmeros outros. abaixo são um resumo do que citam estes autores2,6,7.
A teoria corpuscular da luz de Isaac Newton (1666), que foi o primeiro a observar a decomposição da luz branca ao incidir em um prisma, resultando no aparecimento de diferentes cores, o que o levou a supor que a luz seria composta de partículas minúsculas, quese deslocariam em altas velocidades.
Já Christian Huygens, físico holandês, apresentou em 1678 a teoria ondulatória da luz que, atualmente, é mais aceita.
A construção das grades de difração, iniciada em 1786, pelo astrônomo americano David Rittenhouse possibilitou avanços tecnológicos que permitiram a construção de um espectroscópio por Joseph Fraunhofer, entre 1814 e 1824. O espectroscópio é uminstrumento ótico que possibilita a separação de radiações com distintos comprimentos de onda.
Um dos desenvolvimentos interessantes ao longo do século XIX é a observação de linhas escuras no espectro contínuo da luz solar. Essas linhas escuras, foram observadas por William Hyde Wollaston em 1802, porém só posteriormente foram explicadas como causadas por processos de auto-absorção gerados pornuvem de átomos frios, presentes na periferia solar.
Ressalta-se que o termo frio aqui utilizado se justifica comparativamente às temperaturas observadas no núcleo do sol.
Em 1859, Bunsen desenvolveu um queimador no qual se observava a intensidade de emissão dos elementos de forma mais evidente. Kirchhoff reconheceu que as linhas negras do espectro contínuo, descritas por Wollaston eposteriormente também observadas por Fraunhofer, coincidiam com as linhas de emissão de sais introduzidos em uma chama.
Trabalhando juntos Robert Bunsen, químico, e Gustav Kirchhoff, físico, estudaram o espectro de emissão de uma amostra cujas linhas espectrais não correspondiam a nenhum elemento conhecido. Eles o denominaram césio, do grego caesius = azul-celeste, pois o espectro de emissão apresentavalinhas azuis. No ano seguinte, um novo elemento foi descoberto, o rubídio, do grego rubidus, pois o seu espectro de emissão continha linhas vermelhas, da cor de um rubi.
Esses pesquisadores deram um passo decisivo para a espectroscopia de emissão em chama, ao reconhecer que linhas espectrais emitidas por metais ocorrem em comprimentos de onda definidos, independente dos ânions que estão em solução.Em 1860, Bunsen e Kirchhoff demonstraram para um grupo de geólogos como identificar elementos como ferro, cobre, chumbo, sódio e potássio em minérios, através da coloração da chama em um queimador especialmente designado e, atualmente, denominado bico de Bunsen. A amostra sólida era dissolvida em água e a solução resultante, introduzida em uma chama. Pode-se estimar as concentrações dos...
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