Da Luz aos Dados: A Tecnologia da Colorimetria e Espectrofotometria

O que é a colorimetria:
Colorimetria é simplesmente a medição da cor. Colorimetria é a determinação da concentração de uma substância medindo a absorção relativa de luz em relação a uma concentração conhecida da substância. Na colorimetria visual, a luz branca natural ou artificial é geralmente usada como fonte de luz, e as medições geralmente são feitas usando um instrumento simples chamado colorímetro ou comparador de cores. Quando fotocélulas são usadas em vez de olhos, o instrumento é chamado de colorímetro fotoelétrico.

A análise colorimétrica baseia-se no princípio de que muitas substâncias reagem entre si e formam uma cor que indica a concentração da substância que está sendo medida. Quando uma substância é exposta a um feixe de intensidade (I 0 ), uma parte da radiação é absorvida pelas moléculas da substância e a radiação de intensidade (I) é emitida. Essa diferença de intensidade é utilizada em ensaios colorimétricos.

A quantidade de radiação absorvida é dada pela lei de Beer-Lambert:
A = Ɛ•l•C
A é absorbância
Ɛ é o coeficiente de extinção molar [L/(mol cm)]
l é o comprimento do caminho (cm)
C é a concentração (mol/litro)

O que é espectrofotometria:
Espectrofotometria é um método para análise qualitativa e quantitativa da substância medindo a absorvância da substância em um comprimento de onda específico ou dentro de uma determinada faixa de comprimento de onda.

Princípios básicos da espectrofotometria:
A matéria interage com a luz e tem a característica de absorção seletiva. A cor de uma substância colorida é produzida pela interação da substância com a luz. Ou seja, a cor apresentada pela solução colorida se deve à absorção seletiva da luz pelas substâncias da solução.

Como diferentes substâncias têm estruturas moleculares diferentes, elas têm capacidades de absorção diferentes para diferentes comprimentos de onda de luz. Portanto, grupos estruturais com estruturas características possuem o comprimento de onda real máximo para características de absorção seletiva, formando o pico máximo de absorção e produzindo um espectro de absorção único.

Mesmo a mesma substância absorve a luz de maneira diferente devido ao seu conteúdo diferente. O método de usar o espectro de absorção único de uma substância para identificar a existência de uma substância (análise qualitativa), ou usar o grau de absorção de um determinado comprimento de onda de luz por uma substância para medir o conteúdo de uma substância (análise quantitativa) é chamado deespectrofotometria.

A lei de Lambert-Beer é o princípio básico no qual se baseia a análise quantitativa da espectrofotometria. Quando um feixe de luz monocromática (luz de uma cor) passa por uma solução uniforme, parte dela é absorvida e outra parte é transmitida. Seja a intensidade da luz incidente I0 e a intensidade da luz transmitida I, então I/I0 é a transmitância, representada por T. Transmitância percentual T% = (I/I0)x100%

Estudos demonstraram que o grau de absorção da luz pela solução, ou seja, a absorbância (A) (também conhecida como extinção E, ou densidade óptica D) e a transmitância (T) possuem uma relação logarítmica negativa, ou seja: A = – LGT

Lei de Lambert: O grau de absorção de luz (A) de uma solução colorida é proporcional à espessura (caminho da luz) b de sua camada líquida. Quando a concentração da solução é constante, quanto maior for a espessura da camada líquida da solução, maior será o valor A do grau de absorção de luz e menor será a transmitância da luz.
Ou seja: A = ab

Lei de Beer: O grau de absorção de luz (A) de uma solução colorida é proporcional à sua concentração (número de partículas absorventes de luz) C. Ou seja, quando a espessura da camada líquida da solução é constante, maior será a concentração da solução, maior será o grau de absorção da luz e menor será a transmitância.
Ou seja: A = ac
A combinação das duas fórmulas acima pode ser expressa na seguinte fórmula: A = -lgT=abc
Ou seja, A = abc.

A fórmula acima é a lei de Lambert-Beer, o que significa: quando um feixe de luz monocromática passa através de uma solução uniforme, a absorvância da solução à luz monocromática é proporcional ao produto da concentração da solução pela espessura da camada líquida. [2-3]

Em A = abc, o coeficiente de absorção a representa a sensibilidade da substância absorvente de luz. Quanto maior o valor de a, maior será a sensibilidade. Se a unidade de concentração for a concentração da substância (unidade: mol/L), a absortividade a pode ser escrita como ε, e ε é chamada de absortividade molar.

Pode-se observar pela fórmula acima que quando a espessura b da camada de solução e o coeficiente de absorção a são fixos, a absorvância A está linearmente relacionada com a concentração da solução. Na análise quantitativa, primeiro é necessário medir a absorção de diferentes comprimentos de onda de luz pela solução (espectro de absorção), a partir da qual é determinado o comprimento de onda máximo de absorção, e então a luz deste comprimento de onda é usada como fonte de luz (luz monocromática ) para medir a absorvância A, que é a lei de Lang Burbeer é a primeira condição para a análise quantitativa.

Espectrofotômetro de bancada (transmitância) DSCD-910 é de bom desempenho e especialmente projetado para testar a transmitância, absorção, valor de cromaticidade e outros parâmetros do material transparente.

Tag:DSCD-910