Fotometria e Reflectometria
A fotometria é a medição da luz absorvida na faixa do ultravioleta (UV), do visível (VIS) e do infravermelho (IR). Essa medição é usada para determinar a quantidade de um analito em uma solução ou líquido. Os fotômetros utilizam uma fonte de luz específica e detectores que convertem a luz que passa por uma solução de amostra em um sinal elétrico proporcional. Esses detectores podem ser, por exemplo, fotodiodos, fotoresistores ou fotomultiplicadores. A fotometria usa a lei de Beer-Lambert para calcular os coeficientes obtidos a partir da medição da transmitância. Uma correlação entre a absorbância e a concentração do analito é então estabelecida por uma função de calibração específica do teste para obter medições altamente precisas.
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Fotometria
A fotometria é uma análise quantitativa amplamente usada em laboratórios de pesquisa para determinar as quantidades de compostos inorgânicos e orgânicos em soluções e outros líquidos. A fotometria também tem amplas aplicações industriais na determinação de contaminantes em águas potáveis e residuais, análise de nutrientes no solo, amostras de alimentos e bebidas, composição de materiais de construção e muitas outras áreas.
Construção e funcionamento do fotômetro
Os componentes de um fotômetro típico incluem uma fonte de luz, um monocromador, uma amostra e um detector. As fontes de luz podem ser lâmpadas de tungstênio-halogênio (geralmente a fonte de luz usada para análises na faixa de luz visível) ou LEDs. Para medições na faixa UV-Visível, pode ser usada uma lâmpada de xenônio. O monocromador filtra a luz irradiada pela fonte de luz para permitir a passagem de apenas um espectro muito estreito. A luz passa então pela cubeta ou pela célula de retenção da amostra. Com base na quantidade de analito (ou de um corante derivado dele) presente na solução da amostra, parte da luz é absorvida pela solução e o restante é transmitido. A luz transmitida é direcionada para os detectores, que produzem uma corrente elétrica proporcional à intensidade da luz.
Lei de Beer-Lambert
A lei de Beer-Lambert, também conhecida como lei de Beer, afirma que a quantidade de luz absorvida por uma amostra é diretamente proporcional à concentração do analito presente e ao comprimento do caminho da luz através da amostra. "Amostra", nesse contexto, significa o próprio analito (medição direta) ou um corante derivado do analito (ao usar reagentes ou kits). A relação é descrita pela fórmula:
A = elc |
where |
A = absorbância da amostra |
O espectrofotômetro mede a intensidade da luz antes e depois de passar por uma solução e a relaciona com a transmitância (T) pela seguinte equação: |
Transmitância(T)=It/Io |
It e Io são a intensidade da luz após e antes de passar pela solução, respectivamente. A transmitância está relacionada à absorbância pela equação: |
Absorbância(A)=-log(T) |
Reflectometria
A reflectometria (também conhecida como fotometria de remissão) é uma técnica analítica não destrutiva que usa a reflexão da luz por superfícies e interfaces para medir características como intensidade da cor, espessura do filme e índice de refração.
Como em outros fotômetros, os principais elementos dos refletômetros incluem uma fonte de luz, geralmente LEDs de longa duração de comprimentos de onda específicos que são focalizados em uma superfície de amostra por meio de um sistema de lentes, e a luz refletida é medida por detectores.
Os refletômetros geralmente são projetados para medir características físicas de superfícies, como alterações de cor em uma tira de teste. Nessa abordagem, uma amostra pode ser colocada em uma tira de teste e seu valor de remissão (REM) pode ser comparado com controles e padrões apropriados. Assim como na fotometria, a diferença de intensidade entre a luz emitida e a refletida permite a determinação quantitativa da concentração de analitos específicos.
A reflectometria é comumente usada em aplicações industriais como um método rápido e sensível para quantificar uma ampla variedade de parâmetros orgânicos e inorgânicos em amostras de água, alimentos, bebidas e ambientais, bem como em outros usos diversos, como análise de superfície de materiais de construção e quantificação da cor da pele.
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