espectrofotometria de absorção

espectrofotometria de absorção

Relatório de Química Biológica (QUI-015)

Prática

Universidade Federal de Itajubá

Professora Daniela Sachs

EXPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO

Numero de Matrícula: 24722

Nome: Davi Benedito Oliveira

Numero de Matrícula: 25209

Nome: Laura Helena Reis

Nome: Laura Helena Reis

Numero de Matrícula: 25142

Nome: Tais Ferreira Marcelini

CURSO DE ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS (1º/2012)

Data da realização do Experimento:

26/04/2012

Itajubá

OBJETIVO (S)

Verificar a validade ou desvios da Lei de Lambert-Beer na espectrofotometria de absorção e transmitância.

INTRODUÇÃO

A espectrosfotometria é um método de análise óptica utilizado em pesquisas biológicas e fisico-químicas.

Esse método serve para comparar e indicar a radiação absorvida e transmitida por uma solução nal qual não se conhece o soluto e suas concentrações. Isso se torna possível pelo fato de todas as substâncias absorverem energia.

Essa absorção ocorre quando um feixe de luz atravessa a substância e consequentemente parte dessa energia será absorvida. Ela também é diretamente ligada à concentração, ou seja, quanto mais concentrada maior é a absorção .

Outro fenômeno que ocorre é a transmitância que esta diretamente relacionada à absôrvancia, entretanto consiste na radiação não absorvida pela substância e que chega até nossos olhos com frequencia visível. É a transmitância que nos possibilita ver as cores.

Existem cálculos que podem ajudar nos cálculos da transmitância levando em consideração os feixes de luz que incidem e os que são transmitidos, entretanto também será calculado a trasmição de luz do material onde a solução está armazenada.

TRANSMIÇÃO = It /Io

Onde: It: total de luz transmitida, Io: total de luz que incide.

Já para se calcular a absôrção, termo mais aceito, faz-se uso do logarítimo inverso do valor de transmitância, assim:

A= LOG 1/T

A Lei de Lambert-Beer estabelece uma relação exponencial entre a transmissão da luz em uma sustância e sua concentração, assim temos:

A = e x l x c

Onde: e: constante de coeficiente molar; c: concentração; l: a distância que a luz atravessa a substância.

Fazendo a análise da equação pode-se deduzir que a absorvância é uma função linear da concentração. Porém nem sempre essa lei será obedecida.

No procedimento utilizou-se a solução de diferentes concentrações de azul de metileno, um composto aromático heterocíclico de cor azul escuro, e solúvel em água. Sua forma estrutural é:

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Materiais utilizados:

  • Solução de 0,50 g/L de azul de metileno;

  • Azul de metileno na concentração 0,001 g/l;

  • Azul de metileno na concentração 0,002 g/l;

  • Azul de metileno na concentração 0,004 g/l;

  • Azul de metileno na concentração 0,006 g/l;

  • Azul de metileno na concentração 0,008 g/l;

  • Azul de metileno na concentração 0,1 g/l;

  • Azul de metileno na concentração 0,3 g/l;

  • Três amostras de azul de metileno de concentrações desconhecidas;

  • Água destilada;

  • Espectrofôtometro visível;

  • Três tubos de ensaio de 15 ml;

Procedimento:

A partir de uma solução de 0,50 g/L de azul de metileno preparou-se soluções nos tubos de ensaio com concentrações de 0,001; 0,002; 0,004; 0,006; 0,008; 0,1 e 0,3g/L de azul de metileno, além de três outras soluções de concentrações desconhecidas.

Programou-se o aparelho para detectar a absorbância e a transmitância no comprimento de onda (λ) de 400nm. Iniciou-se o experimento colocando um tubo de ensaio com água destilada no espectrofôtometro visível, e calibrou-se o aparelho, ajustando a absorbância a zero porcento e a transmitância a cem porcento.

Com o espectrofôtometro visível calibrado, fez-se a leitura da absorbância e da transmitância do azul de metileno de solução 0,002 g/L a 400 nm. Anotou-se os valores correspondentes.

Aumentou-se o comprimento de onda de 20nm em 20nm, dos 400nm até os 700nm, calibrando o espectrofôtometro visível com água destilada para cada novo valor de λ.

Encontrou-se o pico de maior absorbância em um determinado comprimento de onda, e a partir desse λ, fez-se o procedimento para as outras nove soluções somente neste valor, anotoando os níveis de absorbância correspondentes.

RESULTADOS

A partir dos valores anotados, obteve-se os dados apresentados nas tabelas abaixo.

Tabela 1.1 – Variação experimental da transmitância e absorbância da solução de azul de metileno de concentração 0,002 g/L em função do comprimento de onda.

Comprimento de onda(nm)

Absorbância

Transmitância

400

-0,002

99,9

420

-0,002

99,9

440

-0,002

99,9

460

-0,001

99,6

480

0,002

98,7

500

0,004

98,4

520

0,004

98,4

540

0,007

97,7

560

0,023

94,3

580

0,052

88,1

600

0,089

80,8

620

0,109

77,1

640

0,161

68,5

660

0,202

62,3

680

0,072

84,1

700

0,007

37,7

Tabela 1.2 – Variação experimental da transmitância e absorbância das soluções de azul de metileno de diferentes concentrações, em função do comprimento de onda com a maior absorbância da solução de azul de metileno de concentração 0,002 g/L, no caso, 660 nm.

Concentração/gL-¹

Absorbância

Transmitância

0,001

0,13

73,6

0,002

0,202

62,3

0,004

0,402

39,3

0,006

0,693

20

0,008

0,969

10,5

0,1

1,169

6,6

0,3

1,926

1

Amostra Desconhecida 1

0,591

25,4

Amostra Desconhecida 2

1,2

6,1

Amostra Desconhecida 3

1

0,06

A partir dos valores apresentados nas tabelas 1.1 e 1.2, podemos construir gráficos de absorbância em função do comprimento de onda, as variações de absorbância em função da concentração da espécie química absorvente e variações de transmitância em função da concentração.

Gráfico 1.1 - Absorbância (Abs) em função do comprimento de onda () da solução de azul de metileno de concentração 0,002 g/L.

A partir do gráfico, podemos observar exatamente a maior absorbância de 0,202 em um comprimento de ond de 660 nm.

Gráfico 1.2 - Absorbância (Abs) em função da concentração da espécie química absorvente.

A partir da visualização do gráfico 1.2 e de regras se três, pode-se concluir a concentração das amostras desconhecidas, sendo elas apresentadas na tabela abaixo:

Na regra de três será utilizada a solução de azul de metileno de concentração 0,1, tendo em vista que possui absorbância conhecida.

  • Para a amostra desconhecida 1, temos absorbância igual a 0,591.

0,1 ----- x

1,169 – 0,591

Portanto x = 0,005, onde x é igual a concentração da amostra desconhecida 1.

  • Para a amostra desconhecida 2, temos absorbância igual a 1,2.

0,1 ----- x

1,169 – 1,2

Portanto y = 0,102, onde y é igual a concentração da amostra desconhecida 2.

  • Para a amostra desconhecida 2, temos absorbância igual a 1.

0,1 ----- x

1,169 – 1

Portanto z = 0,085, onde z é igual a concentração da amostra desconhecida 3.

Tabela 1.3 – Concentrações das amostras desconhecidas do experimento.

Amostra

Concentração

Amostra Desconhecida 1

0,005

Amostra Desconhecida 2

0,102

Amostra Desconhecida 3

0,085

Gráfico 1.3 - Transmitância em função da concentração.

DISCUSSÃO

Para podermos colocar em prova a lei de Lambert-Beer, utilizamos os métodos de espectroscopia e fotometria no composto azul de metileno, pois é um composto que apresenta transmissão da luz dentro do espectro visível.

Ao utilizar os métodos de espectroscopia e fotometria, obtemos resultados relativos ao azul de metileno, que ao serem colocados no gráfico pode-se ver com mais claridade as informações de grande importância.

Quando se olha os gráficos, pode-se ter uma visão bem detalhada de como se comporta a amostra quando submetido a um feixe de luz com intensidade conhecida (já que é possível seleciona-la através do espectrofotômetro) dentro da faixa de 400nm a 700nm, e foi possível identificar através dos valores de absorção, o comprimento de onda máximo, esboçado graficamente, visto a 660nm.

E como o valor de máxima absorbância foi visto em 660nm, foi utilizado nesse espectro os outros compostos a fim de observar suas absorbâncias e transmitâncias, e através delas calcular as concentrações, que serviram para a descoberta das amostras desconhecidas.

CONCLUSÃO

Tendo em vista os resultados, pode-se dizer que a curva obtida foi linear até o limite do comprimento de onda, com pequena margem de erro, o que significa que a lei de Lambert-beer é correta, já que todas as relações feitas tiveram os resultados esperados, já que não se encontrou valores absurdos, tendo todas as informações úteis. Sendo assim conclui-se que a lei apesar de não obter uma excelente precisão conduz-nos aos resultados procurados. E foi observado durante o experimento que é de suma importância o cuidado no manuseamento dos equipamentos, já que deve estar tudo o mais perfeito possível tanto na hora de pipetar a solução, quanto na hora de utilizar o espectrofotômetro, e também cuidado com as cubetas para que não ocorra perdas por refração e espalhamento.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

EWING,GALEN WOOD. Métodos instrumentais de análise química. Editora Edgard Blucher ltda.1972. 

SKOOG, DOUGLAS A.; HOLLER, F. James; NIEMAN, Timothy A. Princípios de análise instrumental. Porto Alegre: Bookman, 2002. 

TRANSMITÂNCIA . Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Transmit%C3%A2ncia>

Acesso em: 23 maio 2012

LEI de Beer-Lambert. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Beer-Lambert>

Acesso em: 23 maio 2012

ESPECTROFOTOMETRIA.

Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Espectrofotometria>

Acesso em: 23 maio 2012

LEI de Beer-Lambert.

Disponível em: <http://pt.scribd.com/doc/27624504/Lei-de-Lambert-Beer>

Acesso em: 23 maio 2012

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