O que é um espectrofotômetro de chama?
Um espectrofotômetro de chama, também conhecido como espectrofotômetro de emissão atômica, é um dispositivo para medir a luz à medida que interage com ou é emitida por átomos para determinar a composição química das substâncias. As ondas de luz são medidas tanto quanto são absorvidas por um átomo, à medida que adiciona energia e empurram os elétrons para uma camada de energia mais alta, ou a luz é medida que é emitida quando esses elétrons excitados retornam a uma camada de energia mais baixa. A espectroscopia pode ser usada para determinar a quantidade de elementos presentes em praticamente qualquer substância, mas funciona melhor para metais como sódio, potássio e cobre. Isso ocorre porque os metais são facilmente excitados para estados de energia mais alta com uma temperatura baixa na análise por espectrofotômetro de chama.
Um espectrômetro de absorção atômica funciona apenas com luz visível. Um espectrofotômetro de chama pode bombardear um átomo com luz ultravioleta, no entanto, se a espectroscopia de fluorescência for usada para também examinar composições atômicas. Esses comprimentos de onda da luz podem ser diretamente correlacionados às mudanças nos estados de energia dos elétrons da camada externa dos átomos. Outros tipos de espectroscopia, como o estudo das emissões de raios-X, são usados para examinar as mudanças nos estados de energia dos elétrons nas camadas internas de energia das estruturas atômicas. Os compostos moleculares também têm estados rotacionais únicos entre os átomos envolvidos, o que leva a emissões de espectroscopia nas bandas de microondas para seu estudo.
A intensidade da luz em um espectrofotômetro de chama está diretamente relacionada à quantidade de elemento existente em uma amostra. As cores de emissão, ou linhas espectrais, são suficientemente distintas para que os elementos possam ser facilmente distinguidos um do outro. O processo que um espectrofotômetro de chama usa para amostras elementares é considerado tão preciso que pode medir quantidades de um elemento em partes por milhão em uma amostra.
O equipamento projetado para fazer a análise do espectrofotômetro de chama é considerado construído com instrumentos bastante simples. A temperatura necessária para fornecer excitação atômica, no entanto, é alta, e geralmente é feita queimando acetileno ou propano a 3.632 ° a 5.432 ° Fahrenheit (2.000 ° a 3.000 ° Celsius). A luz emitida pela amostra é passada através de filtros ópticos para análise. Também é canalizado para impactar com um detector fotomultiplicador que o converte em um sinal elétrico para registrar a intensidade da luz para medições de concentração elementar.
Os espectrofotômetros são máquinas de laboratório amplamente usadas em pesquisas clínicas ou para determinar a presença de metais em amostras ambientais. Sua principal desvantagem é que eles exigem calibração precisa em relação às amostras estabelecidas para produzir leituras confiáveis, especialmente com misturas complicadas de amostras. A história do processo de espectroscopia pode ser rastreada até o estudo de Aristófanes sobre as lentes em 423 aC. Não foi até o século XIX que a lei básica da absorção atômica foi quantificada e possibilitou a construção de máquinas com base no efeito do espectrofotômetro de chama, que afirma que a matéria absorve a luz no mesmo comprimento de onda que emite luz.