Espectroscopia por refletância difusa no infravermelho com transformada de Fourier
 

Espectroscopia por refletância difusa no infravermelho com transformada de Fourier

A espectroscopia por refletância difusa é principalmente observada em amostras sólidas pulverizadas, sendo sua aplicação prática muito difundida na literatura, podendo ser utilizada em equipamentos que operam na região do infravermelho próximo (Blanco et al., 2001; Pasikatan et al., 2003; Pasquini, 2003, Steuer, Schulz, 2003; Sun, Xiang, An, 2004), associada a sigla NIRRS, Near Infrared Reflectance Spectroscopy, ou simplesmente NIRS. No final dos anos 70 e início dos 80 foi demonstrada a utilidade deste fenômeno quando acessórios de refletância difusa foram acoplados com espectrômetros interferométricos com transformada de Fourier (DRIFTS) (Fuller, Griffths, 1978).

A refletância difusa é observada quando uma luz incide em uma matriz descontínua, penetra na amostra (amostras do tipo pó, sólido, placa ou filme) e reflete trazendo informações espectrais. O caminho percorrido pela luz no interior da matriz pode ser considerado aleatório devido a múltiplas reflexões, algumas das quais após percorrer o interior de algumas partículas que constituem a amostra. Desta forma a luz refletida pode ser atenuada por absorção e o espectro resultante é similar ao obtido através da técnica no infravermelho por transmissão utilizando KBr (brometo de potássio). Uma importante diferença entre a transmissão e a refletância se dá devido o diferente caminho óptico percorrido pela luz. Enquanto que na transmissão o caminho óptico é constante para todo número de onda, na refletância por sua vez, o caminho pode ser variável. É de conhecimento geral que em regiões do espectro, onde a amostra absorve fracamente, a luz penetra mais profundamente na matriz, sendo que o contrário acontece onde há forte absorção. Portanto, ao se comparar o espectro obtido por transmissão (pastilha de KBr) com o obtido por refletância, as intensidades relativas das bandas serão diferentes. Por exemplo, as bandas fracas no espectro por transmissão aparecerão mais fortes na refletância. 

Postado por DANIELA VINHAS.

Espectroscopia de luz próxima ao infravermelho.

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Técnica não-invasiva que utiliza propriedades de absorção diferencial de hemoglobina e mioglobina para avaliar a oxigenação do tecido e indiretamente pode medir regiões da hemodinâmica e fluxo sangüíneo. A luz próxima do infra-vermelho (NIR) pode se propagar através dos tecidos e a um comprimento de onda particular é diferencialmente absorvida por formas oxigenadas versus desoxigenadas de hemoglobina e mioglobina. A iluminação do tecido intacto com NIR permite a avaliação qualitativa das alterações na concentração de tecido dessas moléculas. A análise é também utilizada para determinar a composição corporal.



POSTADO POR DANIELA VINHAS.

Espectrometria de infravermelho - Manipulação de amostras

• Amostras de Gás 

O espectro de gás pode ser obtido ao permitir que a amostra se expanda em uma cela, também chamada cuvettes

• Soluções

As celas de solução infravermelha constam de duas janelas seladas e separadas por duas juntas delgadas de Teflon, cobre ou chumbo previamente umedecidas com mercúrio. As janelas comumente estão feitas de cloreto de sódio, cloreto de potássio ou brometo de césio.

As amostras que são líquidas a temperatura ambiente são geralmente analisadas de forma pura ou em solução. Os solventes mais comuns são tetracloreto de carbono (CCl4) e dissulfeto de carbono (CS2).clorofórmio, cloreto de metileno, acetonitrila e acetona são solventes comuns para materiais polares.

• Sólidos 

Pós ou sólidos reduzidos a partículas pequenas podem ser examinados como uma pasta fina ou mullita. A mullita é formada triturando alguns miligramas da amostra em presença de uma ou duas gotas de óleo de hidrocarboneto. A mullita resultante é examinada em seguida entre duas placas de sal. Coloca-se uma janela da mesma espessura na trajetória do facho. Outra técnica para sólidos é triturar um miligrama ou menos da amostra com aproximadamente 100 miligramas de brometo de potássio. A mistura é pressionada em seguida em um molde para criar um disco transparente. Coloca-se um disco de brometo de potássio puro no percurso do feixe correspondente.

postado por: Flávia Danielle da silva

Espectometria de infravermelho próximo.

A espectrometria de infravermelho próximo (NIR) é a medição de comprimento de onda e intensidade da absorção de luz infravermelha próxima realizada pela amostra. A luz infravermelha próxima se estende em uma faixa de 800 nm - 2.5 µm (12,500 - 4000 cm-1) e tem energia suficiente para excitar sobretons e combinações de vibrações moleculares a altos níveis de energia. A espectroscopia NIR é tipicamente usada na medição quantitativa de grupos funcionais orgânicos, especialmente O-H, N-H, e C=O. Os limites de detecção são normalmente 0.1% e as aplicações mais comuns incluem análises farmacêuticas, agrícolas, poliméricos e clínicos.

 

 

REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA:http://hiq.linde-gas.com.br/international/web/lg/br/like35lgspgbr.nsf/docbyalias/anal_ninfra.

POSTADO POR DANIELA VINHAS. 

                                             

Espectroscopia de Infravermelho

 A espectroscopia de infravermelho (espectroscopia IV) é um tipo de espectroscopia de absorção a qual usa a região do infravermelho do espectro eletromagnético. Como as demais técnicas espectroscópicas, ela pode ser usada para identificar um composto ou investigar a composição de uma amostra.

 A espectroscopia no infravermelho se baseia no fato de que as ligações químicas das substâncias possuem freqüências de vibração específicas, as quais correspondem a níveis de energia da molécula (chamados nesse caso de níveis vibracionais). Se a molécula receber luz com 'exatamente' a mesma energia de uma dessas vibrações, então a luz será absorvida.

 A fim de se fazer medidas em uma amostra, um raio monocromático de luz infravermelha é passada pela amostra, e a quantidade de energia absorvida é registrada. Repetindo-se esta operação ao longo de uma faixa de comprimentos de onda de interesse (normalmente 4000-400 cm^-1) um gráfico pode ser construído. Quando olhando para o gráfico de uma substância, um usuário experiente pode identificar informações dessa substância nele.

 Nem todas as vibrações moleculares provocam absorção de energia no IV. Para que uma vibração ocorra com absorção de energia no IV o momento de dipolo da molécula deve se alterar quando a vibração se efetua. Assim, quando os quatro átomos de hidrogênio do metano vibram simetricamente, o metano não absorve energia no IV. As vibrações simétricas das ligações carbono-carbono duplas ou triplas do eteno e do etino não provocam, também, absorção de radiação no IV.

 Como o espectro de IV têm muitos picos de absorção, a possibilidade de dois compostos terem o mesmo espectro é praticamente inexistente. Por isso, o espectro de IV é a "impressão digital" da molécula. As absorções são registradas em números de onda (cm^-1).

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAXrEAD/espectroscopia-infravermelho.

POSTADO POR: DANIELA VINHAS.

Vantagens e desvantagens  da utilização da espectrometria de infravermelho próximo

Vantagens

Embora complexa, a espectrometria de infravermelho próximo apresenta as seguintes vantagens:

• podem ser recolhidos sem preparação da amostra;
• método não destrutivo nem invasivo quer para sólidos quer para líquidos;
• rápido na obtenção de espectros, cálculos e apresentação de resultados;
• não necessita de reagentes, nem produz resíduos, ou seja, não poluente;
• utilização ao longo de todo o processo produtivo;
• permiti análises remotas, importantes em casos de materiais tóxicos ou perigosos;
• custo e manutenção reduzidas;
• a robustez dos analisadores permite analises em ambientes hostis;

Desvantagens

• poucos seletivos;
• não existem modelos precisos que relacionem a interação entre a luz infravermelha e a matéria, pelo que a calibração é muitas vezes empírica;
• a construção de modelos de calibração robustos e precisos é por vezes difícil, implicando a utilização de um numero razoavelmente grande de amostras;
• investimento substancial;

Postado por: Elivânia Alexandrino Castro Silva

Resumo: Fatores que Dificultam a Análise de um Espectro

Olá colegas. 

Hoje faremos um breve resumo sobre Fatores que Dificultam a Análise de um Espectro.

• Combinações de Banda e Overtone;
• Duplicação de bandas (R. Fermi);
• Pontes de hidrogênio (caso particular de interação intermolecular);
• Importância do solvente;
• Vibrações de esqueleto variam em sequência.

Referência:
http://slideplayer.com.br/slide/364040/ 

Postador por: TERCIANE SOARES - acadêmica de Farmácia.

Espectrometria de Infravermelho Próximo

A espectrometria de infravermelho próximo(NIRS) é uma técnica de análise bastante conhecida e utilizada em diversas industrias, tais como a alimentar, química, petroquímica, agroquímica.É também usada na indústria farmacêutica desde há alguns anos.
A Farmacopeia Americana-United States Pharmacopeia (USP) considera a NIRS um ramo da espectrometria vibracional, partilhando aplicações e princípios com muitas medições espectroscópicas.As suas aplicações utilizam espectros medidos em comprimentos de ondas. A interação entre a radiação NIR e a matéria pode fornecer informação qualitativa e quantitativa avaliada a partir da composição química e física das amostras.
A técnica é rápida, simples, não destrutiva e analisa múltiplos componentes e, praticamente qualquer matriz,com níveis de exatidão e precisão comparáveis aos métodos de referência primários.Não é necessária qualquer preparação ou manipulação da amostra, nem utilização de reagentes.

Postado por: Elivânia Alexandrino Castro Silva

ESQUEMA PARA INTERPRETAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS NA REGIÃO DO INFRAVERMELHO

Olá!!!!

Hoje mostraremos como se faz a Interpretação de um Espectro de Infravermelho, através de um esquema retirado do artigo ESQUEMA PARA INTERPRETAÇÃO DE SUSTÂNCIAS ORGÂNICAS NA REGIÃO DO INFRAVERMELHO, publica na Scielo em 27/05/04 ,por Wilson Araújo Lopes e Miguel Fascio ( Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, Campus Universitário de Ondina, Salvador Bahia).

• Para melhor compreensão, ler o artigo em:  http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422004000400025

• Boa leitura e até a próxima!!!

Postado por: TERCIANE SOARES - acadêmica de Farmácia.

CURIOSIDADES

A química orgânica compõe uma infinidade de estruturas – e a cada dia vão aparecendo mais. Desde a Segunda Guerra Mundial, métodos utilizando aparelhos revolucionários têm surgido para a identificação de compostos orgânicos. É possível utilizar pequenas quantidades de um composto obtendo resultados rápidos. Existem várias técnicas de espectroscopia, dentre elas: a ultravioleta/visível (UV/Vis), a de massa, ressonância magnética nuclear (RMN) e infravermelho (IR). Discutiremos um pouco sobre a IR que permite determinar os tipos de grupos funcionais do composto, por meio da absorção de energia por parte dos compostos. Existem regiões do espectro infravermelho que detectam os movimentos vibracionais característicos das moléculas como se fosse sua digital, o qual é chamado de regiões de impressão digital, assim uma análise para identificação do composto fica mais consistente. A radiação infravermelha que no espectro eletromagnético situa-se entre os comprimentos de onda 10-3 e 10-6 m, é absorvida pelo composto, provocando vibrações de estiramento das ligações químicas e flexão dos ângulos entre os átomos, estes movimentos são quantizados gerando as bandas do espectro, quanto maior o momento dipolo do grupo, mais intensa é a banda.Também pode ter diferença na intensidade das bandas a concentração dos reagentes na solução. Estas bandas aparecem com frequência em cm-1 que representa o inverso do comprimento de onda, chamado de número de onda, pois assim as frequências são mais fáceis de serem analisadas. Os números ficam numa faixa entre 400-4000 cm-1. A interpretação de um espectro de infravermelho é um pouco complexa e requer um estudo mais aprofundado, aqui veremos apenas algumas alusões do assunto.Primeiramente temos que saber as principais absorções de alguns grupos. Para isso visualize a Tabela 11 que mostra as frequências da vibração de alguns grupos.
Com base nos dados acima vamos analisar dois espectros, as figuras seguintes. Além dos dados da tabela acima, para analisar os espectros, é necessário levar em consideração outros aspectos da molécula como: se há deslocalização eletrônica, o efeito eletrônico dos substituintes vizinhos, as ligações carbono e o momento dipolo entre os grupos ligantes.

POSTADO POR:Alice monaliza de souza
Fonte: PORTAL EDUCAÇÃO  

Espectrometria no infravermelho - Fontes de luz intravermelha

Os instrumentos para medir a absorção infravermelha requerem uma fonte de radiação infravermelha contínua e um transdutor infravermelho sensível, ou detector.

As fontes infravermelhas consistem em um sólido inerte que é eletricamente aquecido a temperaturas entre 1500 e 2200 K. O material aquecido emitirá, assim, radiação infravermelha.

• Emissor de Nernst

O emissor de Nernst está construído com óxidos de terras raras, em forma de cilindro oco. Condutores de platina nos extremos do cilindro facilitam a passagem de eletricidade. Os emissores de Nernst são frágeis. Têm um coeficiente negativo de temperatura de resistência elétrica e devem ser pré-aquecidos para que sejam condutivos.

• A fonte Globar 

Um globar é uma vara de carbureto de silicone (5 mm de diâmetro, 50 mm de comprimento) que é aquecida eletricamente a 1500 K. Necessita-se resfriamento dos contatos elétricos por água para evitar a formação de arcos. A saída espectral é comparável com o emissor de Nernst, exceto pelo comprimento de onda curta (menos de 5 mm), onde sua saída é maior. 

• O laser de dióxido de carbono

O laser sintonizável de dióxido de carbono é uma fonte infravermelha para monitorar alguns contaminantes atmosféricos e para determinar as espécies de absorção em soluções aquosas.

Espectrometria no infravermelho - Detectores

Os detectores podem ser classificados em três categorias: detectores térmicos, piroelétricos e fotocondutores. 

• Detectores térmicos

Os detectores térmicos podem ser usados com uma variedade de comprimentos de onda e funcionam a temperatura ambiente. Suas principais desvantagens são tempo de resposta curto e sensibilidade mais baixa comparada com outros tipos de detectores.

• Termopares

Um termopar consiste em um conjunto de dois condutores metálicos distintos unidos pelos extremos; por exemplo, dois pedaços de bismuto soldados a qualquer extremo de um pedaço de antimônio. A diferença potencial (voltagem) entre os extremos muda de acordo com a diferença de temperatura entre os extremos. Muitos termopares conectados em série são conhecidos como um termopilha.

• Bolômetro

Um bolômetro funciona como uma resistência variável quando é aquecida. Consta de finas lâminas de platina ou níquel ou de um semicondutor.

• Detectores piroelétricos

Os detectores piroelétricos constam de um material pirelétrico que é isolante com propriedades térmicas e elétricas. O material mais comum para detectores pirelétricos é o trissulfeto de glicina. Ao contrário de outros detectores térmicos, o efeito pirelétrico depende mais do índice de mudança de temperatura do detector do que da temperatura em si. Isto permite que o detector pirelétrico funcione com um tempo de resposta maior e converte estes detectores na escolha para os espectrômetros de transformada de Fourier nos quais é essencial uma resposta rápida. 

• Detectores fotocondutores

Os detectores fotocondutivos são os detectores mais sensíveis. Baseiam-se nas interações entre os fótons e o semicondutor. O detector consiste em uma película fina de um material semicondutor como sulfureto de chumbo, mercúrio telúrio de cádmio ou antimoneto de índio depositado em uma superfície de vidro não condutiva e selado para proteger o semicondutor da atmosfera. O detector de sulfureto de chumbo é usado para a região infravermelha próxima. Para as regiões médias e mais afastadas, utiliza-se o detector de mercúrio ou telúrio de cádmio. Deve ser resfriado com nitrogênio líquido para minimizar alterações.

Postado por : Flávia Danielle

Espectrometria no infravermelho

A espectroscopia infravermelha é a medição do comprimento de onda e intensidade da absorção de luz infravermelha de uma amostra. Infravermelha média possui energia suficiente para excitar vibrações moleculares a níveis de energia mais altos. O comprimento de onda dos feixes de absorção infravermelha é típico de específicos enlaces químicos, e a maior utilidade da espectroscopia infravermelha encontra-se na identificação de moléculas orgânicas e organometálicas. A alta seletividade do método torna possível a estimativa de um analito em uma matriz complexa. Este método implica a análise dos movimentos de rotação e de vibração dos átomos em uma molécula.

Espectrometria no infravermelho (instrumental)

Um espectrômetro infravermelho é um instrumento que passa luz infravermelha através de uma molécula orgânica e produz um espectro com o traçado da quantidade de luz transmitida no eixo vertical comparado com o comprimento de onda da radiação infravermelha no eixo horizontal. No espectro infravermelho, os picos de absorção se dirigem para baixo porque o eixo vertical é a transmitância percentual da radiação através da amostra. A absorção de radiação diminui o valor de transmitância percentual. Devido a que os enlaces em uma molécula orgânica interagem com radiação infravermelha, o espectro IR oferece uma considerável quantidade de dados estruturais.

Existem quatro tipos de instrumentos para medições de absorção infravermelha: espectrofotômetros dispersivos para medições qualitativas, instrumentos de transformadas de Fourier para medições qualitativas e quantitativas , fotômetros não dispersivos para determinação quantitativa de espécies orgânicas na atmosfera e fotômetros de refletância para análise de sólidos.

Postado por : Flávia Danielle 

Espectro de algumas funções orgânicas

As regiões mais importantes do espectro de infravermelho estão envolvendo o início e o final do espectro, e compreendem as faixas de 4000- 1300 cm-1 (2,5-7,7 μm) e 900-690 cm-1 (11-15,4 μm).
 A região inicial, de alta energia é chamada região dos grupamentos funcionais, aqui se encontra as absorções de:

•  hidroxila de álcool
• acido carboxílico
•  fenol 
• enol
• vibrações de –NH de aminas primárias e secundárias
• grupo carbonila e outros. 

A ausência de bandas fortes na região de 900-690 cm-1 (11-15,4 μm) indica ausência de esqueleto aromático na estrutura. A região intermediária, que compreende a faixa de 1300-900 cm-1 (7,7- 11μm) é conhecida como região de impressão digital por ser muito importante para a determinação da estrutura.

Postado por: Elivânia Alexandrino Castro Silva

A importância da Espectrometria no Infravermelho no Controle de Qualidade dos medicamentos.

Olá gente.

Hoje falaremos um pouco sobre A importância da Espectrometria no Infravermelho no Controle de Qualidade dos medicamentos.

A espectroscopia no infravermelho é utilizada no controle de qualidade de medicamentos pela indústria farmacêutica. A ANVISA regulamenta as boas práticas de controle de qualidade pela Resolução RDC  n°17, de 16 de abril de 2010. Em que é estabelecida requisitos mínimos a serem obedecidos na produção de medicamentos a fim de padronizar as boas práticas de controle de fabricação do medicamento durante visitas da vigilância sanitária. Não só de medicamentos mas também de matérias-primas, tanto para princípios ativos quanto excipientes, estão sujeitos ao controle de qualidade para garantir a segurança do produto.


Para melhor compreensão, ler o artigo indicado :

http://www.rbfarma.org.br/files/rbf-v94n3-06.pdf

Boa leitura!!!!

Postado por: TERCIANE SOARES - acadêmica de Farmácia.

                      Espectometria de infravermelho - Detectores

Os detectores podem ser classificados em três categorias: detectores térmicos, piroelétricos e fotocondutores. 

Detectores térmicos

Os detectores térmicos podem ser usados com uma variedade de comprimentos de onda e funcionam a temperatura ambiente. Suas principais desvantagens são tempo de resposta curto e sensibilidade mais baixa comparada com outros tipos de detectores.

Termopares

Um termopar consiste em um conjunto de dois condutores metálicos distintos unidos pelos extremos; por exemplo, dois pedaços de bismuto soldados a qualquer extremo de um pedaço de antimônio. A diferença potencial (voltagem) entre os extremos muda de acordo com a diferença de temperatura entre os extremos. Muitos termopares conectados em série são conhecidos como um termopilha.

Bolômetro

Um bolômetro funciona como uma resistência variável quando é aquecida. Consta de finas lâminas de platina ou níquel ou de um semicondutor.

Detectores piroelétricos

Os detectores piroelétricos constam de um material pirelétrico que é isolante com propriedades térmicas e elétricas. O material mais comum para detectores pirelétricos é o trissulfeto de glicina. Ao contrário de outros detectores térmicos, o efeito pirelétrico depende mais do índice de mudança de temperatura do detector do que da temperatura em si. Isto permite que o detector pirelétrico funcione com um tempo de resposta maior e converte estes detectores na escolha para os espectrômetros de transformada de Fourier nos quais é essencial uma resposta rápida. 
Detectores fotocondutores
Os detectores fotocondutivos são os detectores mais sensíveis. Baseiam-se nas interações entre os fótons e o semicondutor. O detector consiste em uma película fina de um material semicondutor como sulfureto de chumbo, mercúrio telúrio de cádmio ou antimoneto de índio depositado em uma superfície de vidro não condutiva e selado para proteger o semicondutor da atmosfera. O detector de sulfureto de chumbo é usado para a região infravermelha próxima. Para as regiões médias e mais afastadas, utiliza-se o detector de mercúrio ou telúrio de cádmio. Deve ser resfriado com nitrogênio líquido para minimizar alterações.

Postado por:Alice monaliza de Souza

fonte: http://hiq.linde-gas.com.br/international/

Interpretação de espectros 

Um espectrômetro de infravermelho determina as posições e 

intensidades relativas de todas as absorções, ou picos, na região do IV e os
registra na forma de um espectro de IV. O espectro de IV é o gráfico de intensidade absorção versus número de onda.

Ao analisar um espectro além das posições das absorções devemos 

observar as formas e intensidades dos picos. Para extrair informações estruturais do espectro usamos as Tabelas de Correlação no IV, que oferecem o máximo de informação conhecida sobre onde os
vários grupos funcionais absorvem.  A figura abaixo mostra uma panorâmica das faixas de frequências
usualmente observadas para vibrações fundamental do tipo deformação angular e
estiramento de diferentes ligações químicas numa molécula orgânica.

Os tipos fundamentais de vibração molecular (estiramentos e deformações angulares) absorvem a energia da radiação eletromagnética IV em distintas regiões de freqüência.  Deste modo, para efeitos de interpretação o espectro de IV pode ser dividido em três regiões:

a) Região dos Grupos Funcionais (4000 cm-1
 a 1200 cm-1).
  Esta é a região onde ocorre a maioria das vibrações de estiramento das ligações mais representativas dos grupos funcionais das moléculas orgânicas.  Podemos determinar a presença ou ausência de grupos funcionais analisando essas frequências de absorção.

b) Região da Impressão Digital (fingerprint) da molécula (1300 cm-1
 a 900 cm-1).
 São absorções características das deformações angulares.   Essa região do espectro é bastante complexa por apresentar um grande número de bandas de absorção, tal que cada molécula apresenta um
padrão de absorção característico e único, como se fosse uma impressão digital da substância. Devido esta complexidade fica muito difícil identificar todas as bandas de absorção.
c) Região das deformações angulares fora do plano.
 É representada principalmente pela faixa de freqüência que vai de 400 cm-1 a aproximadamente 1000 cm-1.Esta região é muito útil no diagnóstico de alcenos e arenos.

Postado por: Elivânia Alexandrino Castro Silva

Olá!!!
Hoje daremos continuidade da última postagem sobre as Vibrações.

• Cada tipo de vibração --> uma banda de absorção
• Outros tipos de vibração: fora da v infravermelho.
• Algumas vibrações tem a mesma frequência: sobreposição.
• Bandas no espectro --> vibração deve produzir uma radiação no momento dipolar da ligação que irá interagir com as ondas eletromagnéticas da luz provocando absorção.
• Diferentes ligações químicas possuem diferentes frequências vibracionais. O espectro no infravermelho indica a presença destes diferentes tipos de ligações nas moléculas.

Tipos de ligações facilmente detectáveis por I.V:

C  - C, C - H, C - O, C - N, C - S, C - P, C - M, etc.

C = C, C = O, C = N, C = S, S = O, N = O, etc.


 Por hoje é só!!!
Até a próxima.

Postado por: TERCIANE SOARES - acadêmica de Farmácia.

Espectrometria no infravermelho

A espectrometria no infravermelha é a medição do comprimento de onda e intensidade da absorção de luz infravermelha de uma amostra. Infravermelha média possui energia suficiente para excitar vibrações moleculares a níveis de energia mais altos. O comprimento de onda dos feixes de absorção infravermelha é típico de específicos enlaces químicos, e a maior utilidade da espectroscopia infravermelha encontra-se na identificação de moléculas orgânicas e organometálicas. A alta seletividade do método torna possível a estimativa de um analito em uma matriz complexa. Este método implica a análise dos movimentos de rotação e de vibração dos átomos em uma molécula.

postado por: Alice monaliza de Souza

fonte:http://hiq.linde-gas.com.br/international/

                                                  Considerações metodológicas

A dificuldade em quantificar os sinais provenientes da NIRS levou ao desenvolvimento de diferentes métodos de aferição. Existem hoje vários tipos de espectofotômetros que aplicam a NIRS, variando em sua sofisticação, aplicabilidade, algoritmos usados e número de comprimento de onda empregado. É geralmente aceito que um mínimo de quatro IV-próximo é necessário para diferenciar o espectro de absorção dos cromóforos teciduais. Os instrumentos comerciais mais comumente usados são os espectofotômetros que aplicam ondas contínuas ("continuous wave" - cw). Esses aparelhos, embora não forneçam medidas quantitativas das concentrações absolutas dos cromóforos, fornecem alterações de suas concentrações a partir de um valor basal, refletindo deste modo quando há variações na utilização do oxigênio tecidual. Essa limitação metodológica baseia-se na necessidade de se obter um acurado PF para cada comprimento de onda e uma estimativa da quantidade da dispersão da luz no tecido. Com o desenvolvimento de novas tecnologias houve o aparecimento de aparelhos mais sofisticados, capazes de fornecer medidas quantitativas. Os métodos Phase modulate spectroscopy e spatially resolved spectroscopy são os que utilizam diferentes algoritmos para a obtenção do coeficiente de absorção do tecido e, consequentemente, calculam a concentração absoluta do cromóforo tecidual. Esses aparelhos também utilizam uma tecnologia baseada em canais múltiplos ("multichanel NIRS"), ou seja, múltiplos detectores em diferentes distâncias num mesmo sensor, o que possibilita a medida em uma porção maior do tecido. Embora quantifiquem os cromóforos teciduais, existem poucos estudos na literatura comparando um método com outro. Uma vez que utilizam diferentes algoritmos, as quantificações diferem segundoo aparelho utilizado, tornando-os de difícil aplicação do ponto de vista clínico.⁽¹⁰⁾

Numa tentativa de simplificar o design do espectofotômetro para o uso à beira do leito, algumas companhias desenvolveram aparelhos de mais fácil manipulação. Como aplicam algoritmos mais simples, não fornecem dados sobre as concentrações absolutas dos cromóforos teciduais. No entanto, suas vantagens são a possibilidade do uso contínuo à beira do leito e a pouca heterogeneidade da aferição da oxigenação tecidual possibilitando comparações entre indivíduos.

O espectofotômetro tecidual para a NIRS é constituído basicamente de um microprocessador para a detecção da luz e de uma tela de monitor (Figura 2). O aparelho é conectado a um cabo de fibra óptica, cuja extremidade é composta por uma fonte de luz conectada a um sensor óptico, normalmente variando de 12 a 25 mm, que equivale à distância entre o emissor e o receptor da luz. Um conversor óptico é usado para exportar o sinal coletado para o monitor, que exibe os dados graficamente.

POSTADO POR DANIELA VINHAS.

Estimativa matemática para freqüência de absorção.

A rigidez das ligações é medida pela constante de força K.Esta é a mesma constante da lei de Hooke para força de restauração de uma mola. Força = – K x deslocamento.  Em suas vibrações, as ligações covalentes comportam-se como se fossem molas minúsculas conectando os átomos, quando os átomos vibram, elas podem vibrar apenas em determinadas frequências, como se as ligações estivessem “sintonizadas”. Em função disso,os átomos ligados covalentemente têm apenas níveis de energia vibracionais específicos. A
excitação de uma molécula de um nível de energia vibracional para outro ocorre apenas quando o composto absorve a radiação no infravermelho de uma energia específica,significando um comprimento de onda ou freqüência específico, desde que:

A freqüência de uma determinada vibração de estiramento em um espectro no
infravermelho pode estar relacionada aos seguintes fatores: massa relativa dos átomos;
constante de força das ligações; geometria dos átomos. Átomos leves vibram a frequências
mais altas do que os átomos mais pesados. As ligações triplas são mais rígidas do que as
duplas, que são mais rígidas que as ligações simples, logo as ligações triplas vibram a
frequências mais altas.O valor numérico da freqüência de absorção pode ser estimado
através da equação matemática derivada da lei de Hooke.

Postado por: Elivânia Alexandrino Castro Silva

Fatores que influenciam as frequências Vibracionais

Olá, como prometido pela nossa amiga, vamos dar continuidade no assunto passado.
Fique atento!!!!!



Iniciaremos com a figura com exemplos de Espectros e a seguir, falaremos dos fatores que influenciam as frequências de vibrações.

Exemplos de Espectros

Fatores que influenciam as frequências Vibracionais.

Vários fatores influenciam e um efeito está ligado a muitos fatores. Por exemplo:

                               Vc = o em uma Cetona  é menor que Vc = o em um Cloreto de ácido.

Isso pode ser devido a :

• Efeito indutivo ou mesomérico do Cl sobre a ligação de C = O.
• Diferença de massa entre CH3 e Cl.
• Acoplamento vibracional entre ligações de C = O e C - Cl.
• Efeitos estéricos de volume que afetam ângulos de ligação.

Acoplamento Vibracional

Numa ligação C - H isolada --> só uma frequência de estiramento nas vibrações de estiramento em grupo CH2 ou CH3 se combinam para produzir vibrações acopladas de estiramento simétrico ou assimétrico. ( Vibrações de estiramento CH3 são diferentes das de CH2 ).

Acoplamento vibracional acontece entre duas ligações que vibram com frequências parecidas que produz bandas de absorção com frequências próximas. Podem ser resultado do acoplamento de vibrações fundamentais ( no caso AX2 ) ou uma vibração fundamental pode acoplar com a banda de OVERTONE de outra vibração. Isto gera a RESSONÂNCIA de FERMI.

AX2 apresenta acoplamento vibracional que gera duas bandas de absorção de estiramento: simétrico e assimétrico.

Exemplos:

Por hoje é só!!!

Continuem ligados. Próxima postagem falaremos de Ligações de Hidrogênio ( em Álcoois e Fenóis; Enóis e Quelatos e Aminas ) e Efeitos Eletrônicos ( Indutivos e Mesoméricos ). 

Até breve!!!!

POSTADO POR: Flávia Danielle da Silva 

Espectrometria Vibracional

Olá gente.
Hoje falaremos sobre Espectrometria Vibracional. Vamos lá!!!



A Espectroscopia vibracional, mede diferentes tipos de vibração entre átomos de acordo com suas ligações interatômicas. É importante salientar que:

• A frequência vibracional de uma ligação deve aumentar com o aumento da força de ligação;
• A frequência vibracional de uma ligação deve aumentar com a diminuição da massa da massa reduzida do sistema.

Modos de vibração

                                              

• Para uma molécula não linear com n átomos, existem 3n-6 modos de vibração.
• Para moléculas muito grandes e com diferentes tipos de ligação --> muitos modos de vibração --> espectros complexos.

No espectro VI: Detecção de modos mais característicos de vibração.

                            Para um sistema de AX2 (CH2, NH2, NO2) existem os seguintes modos de vibração:

Modos de Estiramento (Stretching)

Modos de Deformação (Bending)

No Plano

 Fora do Plano   

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

Bom, vamos parando por aqui. Lembrando que o assunto continua na próxima postagem. . Até breve.

POSTADO POR: TERCIANE SOARES - acadêmica de Farmácia

                                                  

                                                                    Definição

A espectrometria no infravermelho é largamente usada tanto na indústria quanto na pesquisa científica, pois se trata de uma técnica rápida e confiável para medidas, controle de qualidade e análises dinâmicas. Porém para se elucidar uma estrutura se faz necessária utilização de outras técnicas para complemento. Esta técnica está mais relacionada com a identificação das funções orgânicas existentes em um composto ou mistura. As máquinas modernas podem tirar medidas na faixa de interesse freqüentemente, como 32 vezes por segundo. Isso pode ser feito enquanto se fazem medidas simultâneas com outras técnicas. Isso faz com que as observações de reações químicas sejam processadas mais rapidamente, de forma mais precisa e mais exata.

postado por :Alice Monaliza de Souza

FONTE:http://www.ebah.com.br/content

Bandas

Certos grupos de átomos dão origem a bandas que o correm mais ou menos na mesma freqüência independente da estrutura das moléculas. E justamente a presença destas bandas característica de grupos que permitem ao físico a obtenção, através do exame do espectro e consulta das tabelas de informações estruturais úteis, é nesse fato que nos baseamos para fazer identificação de estruturas.

As bandas de vibração – rotação que utilizaremos, particularmente as que ocorrem entre 4.000 a 400cm-1. a freqüência. A freqüência ou o comprimento de onda de uma absorção depende das massas relativas dos átomos, da constante de força das ligações e da geometria dos átomos.

Pode ocorrer ligação de hidrogênio em qualquer sistema que contém um grupo doador de próton (X – H) e um grupo aceptor de próton (Ÿ), desde que o corra interação efetiva entre o orbital (s) do hidrogênio e orbitais (p) ou (π) do grupo aceptor. Os átomos X e Y devem ser eletronegativos Ÿ deve possuir pelo menos um par de elétrons isolados.

Doadores de prótons mais comuns nas moléculas orgânicas.

Carboxila, Hidroxila, Amina e Amida.

Os átomos aceptores comuns nas moléculas orgânicas.

Oxigênio, Nitrogênio e Halogênio

A formação da ligação de hidrogênio altera a constante de força e ambos os grupos nela envolvidos, e assim, com isto, alteram-se as frequências de deformação axial e angular.

As ligações intermoleculares envolve a associação de duas ou mais moléculas do mesmo composto ou de composto diferente. A formação de ligação pode produzir dímeros (moléculas simples) como no caso dos ácidos carboxílicos ou polímeros monos-hidroxílicos.

As ligações intermoleculares envolve a associação de duas ou mais moléculas do mesmo composto ou de composto diferente. A formação de ligação pode produzir dímeros (moléculas simples) como no caso dos ácidos carboxílicos ou polímeros monos-hidroxílicos.

Forma-se ligação intermolecular toda vez que doador e receptor estão na mesma molécula e em uma relação espacial tal que permita a superposição dos orbitais.

Postado por: Daniela Vinhas Mendes

                                                        Princípios técnicos

O princípio de análise da NIRS consiste na aplicação do IV-próximo com diferentes comprimentos de ondas. Baseado nas diferentes características de absorção e dispersão da luz, ele avalia, de forma quantitativa e qualitativa, os componentes moleculares de um tecido biológico. Quando a luz atinge um tecido biológico, sua transmissão nesse tecido depende da combinação dos efeitos de reflexão, dispersão e absorção. Enquanto a reflexão é puramente uma função do ângulo de entrada da luz na superfície tecidual, a dispersão e a absorção são propriedades dependentes do comprimento de onda da luz irradiante. A dispersão da luz no tecido é menor com comprimentos de ondas maiores, propriedade essa que favorece a transmissão do IV-próximo, que possui maior comprimento de onda dentro do espectro da luz. A absorção, no entanto, é determinada pelas propriedades moleculares do tecido que a luz atravessa. Acima de 1300 nm, por exemplo, a luz é completamente absorvida pela água nas camadas superficiais da pele. O espectro da luz visível (abaixo de ~700 nm) é completamente absorvido pela hemoglobina (Hb) e mioglobina, e também sofre grande dispersão, limitando sua penetração em profundidade no tecido. Já na região do IV-próximo (entre 700-1300 nm), a luz possui maior penetração no tecido. Quando irradiada, penetra na pele, no subcutâneo e no músculo subjacente ou em outro qualquer tecido de interesse. Uma vez que a luz atravessa o tecido, ela é absorvida por componentes teciduais (cromóforos), reduzindo a intensidade da luz incidente. A relação entre a absorção e a concentração de um cromóforo é dada pela equação de Berr-Lambert:

onde A é a absorbância medida, I₀ é a intensidade da luz incidente a um dado comprimento de onda, I é a intensidade transmitida pela amostra, d é o caminho óptico pela amostra (distância que a luz percorreu por ela), ε é o coeficiente de extinção (também conhecido como absorbtividade molar), e c é a concentração da substância. A lei de Beer-Lambert estipula que, quando uma luz com comprimento de onda conhecido atravessa uma solução com uma substância de concentração desconhecida, é possível determinar a concentração dessa substância com base no coeficiente de extinção e na distância que a luz percorre na amostra. Assim, o coeficiente de extinção (que varia, dependendo da substância) estabelece as características ópticas de absorbância de determinado componente para um comprimento de onda particular. Essa característica é válida somente para soluções, e não para tecidos, uma vez que, no tecido, a luz não atravessa em uma linha reta, pois é absorvida ou refletida em vários graus pelos componentes teciduais. Isso faz com que a luz incidente do emissor não atravesse diretamente para o receptor, normalmente posicionado paralelamente ao emissor. O caminho que a luz percorre pelo tecido (conhecido como "optical pathlength" - PF) adquire uma forma curva ("banana shape") e a distância percorrida pela luz é maior do que a distância entre o emissor e o receptor. Uma modificação da lei de Beer-Lambert foi necessária para corrigir essas diferenças, a saber:⁽⁹⁾

A = Σε.c.d.DPF

Nessa equação, d é a distância entre as fontes emissora e receptora de luz, e o DPF é o diferencial do PF. O conhecimento do DPF torna-se essencial para as medidas quantitativas realizadas pela NIRS, e é um dos principais atributos incluídos no algoritmo instrumental dos diferentes métodos da NIRS. O poder de penetração do IV-próximo no tecido depende basicamente da d. A maioria dos sensores possui uma d de 2,5 a 3 cm, conferindo um poder de penetração da luz no tecido de aproximadamente 2,0 a 2,5 cm (Figura 1). Deste modo, a luz IV-próximo atravessa a pele, subcutâneo, músculo e tecido ósseo, sendo os tecidos cerebral e muscular os dois órgãos de mais fácil acesso para a NIRS.

    POSTADO:POR DANIELA VINHAS.

 

                A Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier

A Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIV) é uma técnica de análise para colher o espectro infravermelho mais rapidamente. Em vez de se coletar os dados variando-se a freqüência da radiação infravermelha, a radiação IV (com todos os comprimentos de onda da faixa usada) é guiada através de um interferômetro. Depois de passar pela amostra o sinal medido é o interferograma. Realizando-se uma transformada de Fourier no sinal resulta-se em um espectro idêntico ao da espectroscopia IV convencional (dispersiva).

Os espectrofotômetros FTIV são mais baratos do que os convencionais porque é mais simples construir um interferômetro do que um monocromador. Em adição, a medida de um único espectro é bem mais rápida nessa técnica porque as informações de todas as freqüências são colhidas simultaneamente. Isso permite que se faça múltiplas leituras de uma mesma amostra e se tire a média delas, aumentando assim a sensibilidade da análise. Devido às suas várias vantagens, virtualmente todos os espectrofotômetros de infravermelho modernos são de FTIV;

REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA:http://pt.wikipedia.org/wiki/Espectroscopia_de_infravermelho.

POSTADO POR: DANIELA VINHAS.

Vibrações moleculares

A energia fornecida pela radiação no infravermelho é da ordem de 2 a 15 Kcal e tende a afetar os níveis vibracionais de uma ligação química.
As vibrações moleculares(figura 8.04) podem ser de dois tipos: deformações axiais e deformações angulares. Quando a deformação ocorre na direção do eixo da molécula, à distância interatômica aumenta e
diminui alternadamente e o modo de vibração é denominado estiramento ou deformação axial.
As vibrações de deformação angular correspondem ao movimento de um grupo de átomos em relação ao resto da molécula, sem que as posições relativas dos átomos do grupo se alterem. Essa de formações recebem a denominação de deformação angular simétrica e assimétrica no plano e deformação angular simétrica e assimétrica fora do plano.

Postado por: Elivânia Alexandrino Castro Silva

Tipos e Identificação.

Olá!!!
Hoje continuaremos o assunto da postagem passada ( Como Funciona a Espectroscopia no Infravermelho)
Falaremos sobre Tipos e a identificação da Espectroscopia no infravermelho.

Tipos.
Os espectrômetros usam raios (únicos) e depois faz a separação dos raios em diversos comprimentos de ondas; já outros, usam dois separados feixes e a diferença deles identifica a amostra.
Antigos espectrômetros amplificação o sinal opticamente, já os modernos, usam amplificadores eletrônicos para a mesma finalidade e objetivo.
A espectroscopia se baseia nos grupos funcionais para identificar cada molécula. O pesquisador  pode usar uma tabela para identificar esses grupos. Cada grupo funcional, possuem um número de onda diferente, que são listados em centímetros elevados a menos um, de  típica aparência como exemplo, temos o estiramento de um grupo O-H, como o da água ou de um álcool ( Segundo a álcool, ocupa um largo pico com número de onda próximo a 3500, de acordo com a Universidade do Estado de Michigan, ocupa um largo pico com número de onda aproximado a 3500). Se caso o composto sintetizado não apresentar grupos hidroxila, pode indicar que existe água na amostra, que é um erro comum em laboratórios.

Referências:
http://www.yale.edu/ynhti/curriculum/units/1999/5/99.05.07.x.html
http://www.ehow.com.br/funciona-espectroscopia-infravermelho-sobre_60384/



Bom gente,  concluímos este assunto. Espero que tenham gostado.
Até logo!!!



Postado por: TERCIANE SOARES - Acadêmica de Farmácia.