ESPECTROFOTOMETRIA DE EMISSÃO E

ABSORÇÃO ATÔMICA

Espectrofotometria de Emissão Atômica – Historia

A primeira evidência experimental sobre espectros atômicos foi feita por Fraunhofer em 1814, de uma série de linhas escuras no espectro solar (“raias de Fraunhofer”).

Espectrofotometria de Emissão Atômica – Historia

Em 1859, Kirchhoff e Bunsen descobriram que o espectro de emissão de um elemento, formado por uma série de freqüências bem definidas, é característico desse elemento.

Essa descoberta de Kirchhoff e Bunsen serviu de base à análise da composição química das estrelas em astrofísica, através do seu espectro de absorção – em particular, permitiu identificar o desvio Doppler para o vermelho e descobrir a expansão do Universo.

1862 - Inventores do Espectroscópio e Fundadores da Análise Espectroscópica G. Kirchhoff e R. W. Bunsen

Espectrofotometria de Absorção Atômica – Historia

1672 – Isaac Newton faz com que a luz solar atravesse um prisma, fragmentando-a em nosso conhecido espectro visível.

1802 – Wollaston observou linhas negras no espectro.

1814 – Linhas de Fraunhöffer.

1820 – Brewster considerou que as linhas eram processos de absorção da atmosfera solar. Fraunhöffer atribuiu letras às linhas mais intensas.

1860 – Kirchoff e Bunsen identificam vários espectros característicos de compostos (metais alcalinos e alcalinos terrosos) e estabeleceram uma relação entre os espectros de emissão e absorção.

1955 – O australiano Alan Walsh desenvolveu o primeiro instrumento de absorção atômica.

1914 – Paschen desenvolveu a lâmpada de cátodo oco (LCO).

1960 a 1970 – Foram fabricados os primeiros Espectrômetros de absorção atômica em chama para comercialização.

1960 – Boris L’vov desenvolve o sistema de atomizadores eletrotérmicos.

1965 – Introdução da chama acetileno-óxido nitroso.

1970 – Fabricação dos primeiros Espectrômetros eletrotérmicos para comercialização

Espectrofotometria de Absorção Atômica – Historia

Os primeiros espectroscópios de absorção atômica desenvolvidos na segunda metade do século XIX utilizavam uma fonte contínua, uma vez que esta era a única fonte confiável de radiação disponível naquela época. Devido às limitações instrumentais de

então, a grande maioria dos experimentos utilizava a emissão óptica, devido obviamente à maior facilidade em se detectar um sinal luminoso em frente a um anteparo escuro do que uma pequena redução na intensidade de emissão sobre um pequeno intervalo espectral em frente a um fundo luminoso (1).

Espectrofotometria de Absorção Atômica – Historia

Por este motivo, Alan Walsh, o primeiro grande entusiasta da técnica de AAS, em 1952 chegou à conclusão que fontes de emissão de linhas (LS) com linhas as mais estreitas possíveis seriam necessárias para medidas em AAS, uma vez que uma resolução de aproximadamente dois PM seria necessária, se uma fonte contínua fosse utilizada. Esta resolução, entretanto, não poderia ser atingida nem mesmo com os melhores monocromadores da época. Então, instrumentos de AAS com fontes de linha (LS AAS) foram e são, até hoje, quase exclusivamente utilizados, com todas as suas vantagens e limitações.

Espectrofotometria de Emissão Atômica Diagrama de um espectroscópio prismático

simples.

Espectrofotometria de Absorção Atômica Diagrama de um espectrofotômetro de absorção

atômica com feixe simples

Componentes fundamentais de um espectrofotômetro de absorção atômica

Instrumentação

Diferença: Absorção – a luz vai para um estado

energético mais elevado. Emissão –emissão de um fóton que

retorna para um estado energético mais baixo.

Processos de Absorção Absorção da Luz Transições na substância

Transição eletrônica• Molecular• Atômica

Espectroscopia de Absorção Atômica (AA) Método Baseada na Lei de Lambert – Beer. Cálculos

Fonte

Dois tipos de fontes são utilizados:• Lâmpada de Catodo Oco – HC• Lâmpada de Descarga - EDL

Atomizador De Chamas

Introdução/Controle de fluxo

da amostra. A câmara de mistura garante

que a amostra misture com o

oxidante e o combustível antes

de entrar na chama.

Combustíveis Oxidantes

Mistura Temperatura, ºC

C2H2/ar 2100-2400

C2H2/N2O 2600-2800

N2O tende a produzir uma chama com mais ruído

Atomização sem Chama

Tubo De Grafite Tempo de residência Amostras solidas também podem ser

analisadas.

estágios de programação

Secagem: Uma temperatura fixa e tempo determinado são usados para remover o solvente (50-200ºC).

Queima: Uma segunda etapa de temperatura é utilizada para decompor a matriz (200-800ºC).

Atomização: Um aumento rápido de 2000-3000ºC por poucos segundos, quando se coleta os dados.

Espectrofotômetro AA Chama

Espectrofotômetro AA Forno de Grafite