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