Revista 05 - Wiki do IF-SC

Atual
Instrumentação
Analisadores por absorção de
radiação
infravermelha
Gilberto Branco*
A análise por absorção de radiação infravermelha permite determinar,
de forma contínua, a concentração de um ou mais componentes
em uma mistura. O princípio de detecção é específico,
pois está baseado na propriedade que possuem os componentes
de absorver, de forma seletiva, a energia de um feixe de
radiação infravermelha, isto é, para um determinado tipo de
substância pura, somente certas faixas do espectro (freqüências)
de radiação são absorvidas.
A região entre 2.000 e 15.000 nm
é a parte do espectro mais usada para
aplicações em processos industriais.
Todavia, a região do IV próximo está
sendo mais freqüentemente empregada
na análise de água em fluxos
líquidos.
RELAÇÃO ENTRE ESCALAS DE
COMPRIMENTO DE ONDA
Atécnica de análise por
absorção de radiação infravermelha
é fruto de uma
série de pesquisas e descobertas,
tendo como ponto de partida a decomposição
da luz no seu espectro visível
em 1666 por Isaac Newton. Em 1930
ela foi utilizada para análise em laboratório
e, a partir da Segunda Guerra
Mundial, os analisadores por absorção
de radiação infravermelha começaram
a ser aplicados em processos
industriais.
ESPECTRO DE RADIAÇÃO
ELETROMAGNÉTICA
Analisadores por absorção de
radiação infravermelha são instrumentos
que utilizam a região infravermelha
(IV) do espectro de radiação eletromagnética,
(figura 1). Essa região
está compreendida entre os comprimentos
de onda de 0,8 a 1000
µm (800 a 1.000.000 nm), conforme
é aceito pelo Sistema Internacional
(SI).
F.1 Espectro de radiação eletromagnética.
Os valores para expressão de
comprimento de onda podem ser
representados de diversas formas. Na
tabela 1 encontramos as formas mais
comuns de expressão desses valores,
bem como, a relação entre eles.
ESTRUTURA MOLECULAR
A estrutura molecular determina
o único comprimento de onda no
qual o componente absorve energia,
uma vez que o ponto eletromagnético
(também chamado de momento dipolar)
e a energia vinculada a esse ponto
são afetados.
Os espectros de absorção exibidos
pelos compostos químicos são
únicos para cada composto. A absorção
na região de IV acontece devido
à energia de radiação ser absorvida e
convertida em energia cinética pelas
várias mudanças no momento dipolar
do composto. A região entre 2.000 e
15.000 nm emite vibrações e quando
a energia de uma dada freqüência
passa através de um composto no
qual a molécula tem a mesma freqüência
de vibração, ela é absorvida pela
molécula aumentando a sua vibração
natural. Assim, a energia da radiação
é absorvida e convertida em energia
cinética.
Uma vez que muitos componentes
têm estrutura molecular semelhante
(famílias de componentes), alguns
apresentam espectro de absorção
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Mecatrônica Atual nº11 - Agosto - 2003