Espectroscopia de Infravermelho - FTIR Conceitos básicos e como a ferramenta é pouco usada -...

11©© Esse material Esse material éé de propriedade da Polilab Consultoria e SPE Sede propriedade da Polilab Consultoria e SPE Seçção Brasil ão Brasil -- Reproduzir somente com permissãoReproduzir somente com permissão

SPE SPE -- SocietySociety of Plastics of Plastics EngineersEngineers

SeSeçção Brasil ão Brasil

Promovendo a ciência da engenharia e o conhecimento do plPromovendo a ciência da engenharia e o conhecimento do pláásticostico

Workshops SPE Workshops SPE

Espectroscopia de Infravermelho Espectroscopia de Infravermelho -- FTIRFTIR

Conceitos bConceitos báásicos e como a ferramenta sicos e como a ferramenta éé pouco usada pouco usada -- polpolíímerosmeros

São Paulo São Paulo -- 16 de mar16 de marçço de 2016o de 2016


•• ApresentaApresentaçções ões -- Conhecendo vocês Conhecendo vocês

•• ApresentaApresentaçção SPE Seão SPE Seçção Brasil ão Brasil

•• IntroduIntroduçção ão -- Conhecendo a frequência do infravermelho Conhecendo a frequência do infravermelho

•• Conceitos bConceitos báásicos de funcionamento da tsicos de funcionamento da téécnica FTIR cnica FTIR -- IV IV

•• BBáásico para as funsico para as funçções orgânicas a serem caracterizadas via EIVões orgânicas a serem caracterizadas via EIV

•• Exemplos e aplicaExemplos e aplicaçções da tões da téécnicacnica

AgendaAgenda


Inicio manhã Inicio manhã �� 10:00 horas 10:00 horas

Final Final �� 12:00 horas 12:00 horas

AlmoAlmoçço o �� 12:00 / 13:3012:00 / 13:30

Inicio tarde Inicio tarde �� 13:3013:30

Intervalo Intervalo �� 14:30 14:30

Retorno Retorno �� 14:45 14:45

Final Final �� 17:00 17:00

AgendaAgenda


Fernando JosFernando Joséé Novaes Engenheiro QuNovaes Engenheiro Quíímico pela mico pela FaenquilFaenquil --

Escola de Engenharia de Lorena Escola de Engenharia de Lorena -- USP, com USP, com

EspecializaEspecializaçção em Polão em Políímeros pela Universidade Federal meros pela Universidade Federal

de São Carlos, possui cursos de aperfeide São Carlos, possui cursos de aperfeiççoamento no oamento no

Brasil, Estados Unidos e Europa. Brasil, Estados Unidos e Europa.

•• Supervisor do LaboratSupervisor do Laboratóório de Materiais e Auditoria da Qualidade na Volkswagen Pl. Taubrio de Materiais e Auditoria da Qualidade na Volkswagen Pl. Taubatatéé. .

•• Engenheiro do Produto na Volkswagen Planta de São Bernardo do CEngenheiro do Produto na Volkswagen Planta de São Bernardo do Campo. ampo.

•• Professor em Ciência de Materiais PolimProfessor em Ciência de Materiais Polimééricos ricos -- FaenquilFaenquil -- Lorena Lorena -- SPSP

•• Professor em Ciência de Materiais PolimProfessor em Ciência de Materiais Polimééricos ricos -- PPóós Graduas Graduaçção Fac. Oswaldo Cruz ão Fac. Oswaldo Cruz –– São Paulo São Paulo

•• Polilab Consultoria Empresarial Polilab Consultoria Empresarial -- Desenvolvimento do produto, qualidade e produDesenvolvimento do produto, qualidade e produçção, ão,

reciclagem e desenvolvimento sustentreciclagem e desenvolvimento sustentáável vel -- ACV, nos segmentos automotivo, petroquACV, nos segmentos automotivo, petroquíímica e mica e

produproduçção seriada.ão seriada.

PerfilPerfil


Conhecer vocês Conhecer vocês


A Society of Plastics Engineers - Seção Brasil foi criada em 1996 e ocupa um nicho de

atividades que promove o conhecimento da tecnologia do plástico e de polímeros no país

através de cursos, seminários e congressos, alem de congregar profissionais da área para

livre discussão, negócios e troca de informações, com um excelente convívio social.

Como uma sociedade sem fins lucrativos, a SPE tem como lema, “Promoting the Scientific

and Engineering Knowledge of Plastics“, sua sede internacional fica em Bethel, CT, nos

Estados Unidos. No Brasil nossas reuniões ocorrem com a contribuição do INP - Instituto

Nacional do Plástico em sua sede em São Paulo.

Nosso objetivo é apresentar a associação e convidá-los a se associarem ou renovarem sua

assinatura, patrocinar e participar de nossas reuniões, iniciar um student chapter em sua

universidade e fazer parte da comunidade de plásticos SPE no Brasil e no mundo.

Apresentando a associaApresentando a associaçção ão


Gestão da SPE Brasil 2016/2017Gestão da SPE Brasil 2016/2017

Presidente Presidente Edson SimielliEdson Simielli

Empresa: Simielli ConsultoriaEmpresa: Simielli [email protected]@gmail.com

Vice PresidenteVice PresidenteEdson Polistchuck Edson Polistchuck Empresa: Solvay Empresa: Solvay

[email protected]@solvay.com

CouncilorCouncilorFernando JosFernando Joséé Novaes Novaes

Empresa: Polilab Consultoria Empresa: Polilab Consultoria [email protected]@polilab.com.br

TesoureiroTesoureiroJulio HaradaJulio Harada

Empresa:Harada ConsultoriaEmpresa:Harada [email protected]@terra.com.br

SecretSecretááriorioEsperidiana MouraEsperidiana Moura

[email protected]@ipen.br

MembershipMembership CommitteeCommittee ChairChair&&

Newsletter Newsletter

TechTech ProgramProgram ChairChairEsperidiana MouraEsperidiana Moura

[email protected]@ipen.br

Secretariado Secretariado Alessandra Carvalho Alessandra Carvalho

Empresa: INPEmpresa: [email protected]@spebrasil.org.br


Na pNa páágina da SPE gina da SPE -- www.4spe.orgwww.4spe.org -- você tervocê teráá pela pela TheThe SocietySociety ofof Plastics Plastics EngineersEngineers::

•• contato com 20.000 profissionais da contato com 20.000 profissionais da áárea de plrea de pláástico em mais de 70 pastico em mais de 70 paííses, ses,

•• informainformaçções tões téécnicas disponcnicas disponííveis em veis em paperspapers, revista, livros com descontos atrativos, , revista, livros com descontos atrativos,

•• participaparticipaçção nas comissões tão nas comissões téécnicas e comissões temcnicas e comissões temááticas, ticas,

•• descontos em semindescontos em semináários no Brasil e Exterior, alem da rios no Brasil e Exterior, alem da AntecAntec

•• informeinforme--se e interaja em se e interaja em www.spebrasil.org.brwww.spebrasil.org.br

AssocieAssocie--se e tenha o melhor da SPEse e tenha o melhor da SPE


AssocieAssocie--se se -- http://www.4spe.org/Membership/index.http://www.4spe.org/Membership/index.aspxaspx??navItemNumbernavItemNumber=632=632


•• SeminSemináários e cursos com descontos rios e cursos com descontos

•• Total acesso ao site Total acesso ao site www.4spe.orgwww.4spe.org com:com:

•• Online Technical LibraryOnline Technical Library

•• Technical Journals Technical Journals

•• SPE Plastics Industry Resource SPE Plastics Industry Resource

•• Plastics Research Online Plastics Research Online

•• Plastics Plastics Engineering.orgEngineering.org

•• Plastics Engineering MagazinePlastics Engineering Magazine

•• APPAPP´́S S parapara IpadIpad, , IphoneIphone e Androide Android

•• Descontos em livros e publicaDescontos em livros e publicaçções ões

BenefBenefíícios ao se associarcios ao se associar

•• Palestras tPalestras téécnicas cnicas onon lineline

•• Programas de treinamentoProgramas de treinamento

•• Congresso e Workshops SPE BrasilCongresso e Workshops SPE Brasil

•• AntecAntec Internacional anualInternacional anual

•• InformaInformaçções da divisões ões da divisões

•• Newsletter mensal Newsletter mensal

•• StudentsStudents chapterschapters

•• MinitecMinitec -- Reuniões trimestraisReuniões trimestrais


BenefBenefíícios ao se associar cios ao se associar -- TechnicalTechnical JournalsJournals


RealizaRealizaçções das gestões ões das gestões

MMais de 100 associados no Brasil e América do Sul

PPresença na ANTEC 97 - Conquista da “Brazil Section“

CConsolidação da SPE Brasil como pessoa jurídica

CConsolidação dos Students Chapters - USP, UFRJ, UFSCar

PPresença em feiras e congressos na área de plásticos

DDezenas de cursos, seminários e workshops, com de pesquisadores e doutores do Brasil e da SPE International - Parceria com a ABPol

Brasiltec e Vinitec - Congresso com foco em processo e materiais

PPublicações Técnicas - Traduções Papers Antec - Revista Plástico Industrial

JJournals - Aditivos, Injeção, Engenharia de Polímeros, Reciclagem

Reuniões mensais e trimestrais com apresentações técnicas

EEnvio de estudantes - Students Chapter - UFRJ e USP nas Antec 98/99/00/01 com apresentação de trabalhos e posters

Seminários SPE - Soluções Aplicadas ao Desenvolvimento de Produtos na Indústria de Componentes Plásticos Automotivos - Parceria Plásticos Industrial

Parceria com o INP


Novos Novos

AssociadosAssociados

Definir e criar estratégia para

conquistar novos associados e

student chapters:

VisitasIncentivo às UniversidadesWebsiteAssessor imprensaPrograma de divulgação na mídiaParceria INP/ABIQUIM

Definir e criar Definir e criar estratestratéégia para gia para

conquistar novos conquistar novos associados e associados e

studentstudent chapterschapters::

VisitasVisitasIncentivo Incentivo ààs s UniversidadesUniversidadesWebsiteWebsiteAssessor imprensaAssessor imprensaPrograma de Programa de divulgadivulgaçção na mão na míídiadiaParceria Parceria INP/ABIQUIMINP/ABIQUIM

Criar programas de parcerias com

empresas, cursos e eventos associados:

Definir parceiros Antec BrasilSeminários Visitas Assessoria imprensaDivulgação INP

Criar programas de Criar programas de parcerias com parcerias com

empresas, cursos e empresas, cursos e eventos associados:eventos associados:

Definir parceiros Definir parceiros AntecAntec BrasilBrasilSeminSemináários rios Visitas Visitas Assessoria imprensaAssessoria imprensaDivulgaDivulgaçção INPão INP

PatrocPatrocíínios nios & &

ParceriasParcerias•• Empresas e Empresas e •• InstituiInstituiççõesões

Base para o Base para o crescimentocrescimento

•• ParceriasParcerias•• AntecAntec BrasilBrasil•• SeminSemináários e rios e •• CursosCursos•• StudentStudent ChCh..

A partir do programa de

parceria com empresas do

setor - SPE PROPAR –

Planejar e programar

Brasiltec e Viniltec 2013 e

alem, Seminários dirigidos

em capitais e locais chave;

planejamento de cursos;

Divulgação; Premiação de

trabalhos via Student

Chapters; Voluntariado

A partir do programa de A partir do programa de

parceria com empresas do parceria com empresas do

setor setor -- SPE PROPAR SPE PROPAR ––

Planejar e programar Planejar e programar

BrasiltecBrasiltec e e ViniltecViniltec 2013 e 2013 e

alem, Seminalem, Semináários dirigidos rios dirigidos

em capitais e locais chave; em capitais e locais chave;

planejamento de cursos; planejamento de cursos;

DivulgaDivulgaçção; Premiaão; Premiaçção de ão de

trabalhos via trabalhos via StudentStudent

ChaptersChapters; Voluntariado ; Voluntariado

Boas Práticas e aperfeiçoamento

contínuo

Boas PrBoas Prááticas e ticas e aperfeiaperfeiççoamento oamento

contcontíínuo nuo

SustentabilidadeSustentabilidade

RoadmapRoadmap para o crescimentopara o crescimento


Parceria com o INP Parceria com o INP -- Instituto Nacional do PlInstituto Nacional do Pláásticostico

São Paulo 05/04/2012São Paulo 05/04/2012

Prezados companheiros da SPE SePrezados companheiros da SPE Seçção Brasilão Brasil

Tenho o prazer de informar que estabeleci convênio com InstitutoTenho o prazer de informar que estabeleci convênio com Instituto Nacional do PlNacional do Pláástico, atravstico, atravéés do seu s do seu

Diretor, Miguel Diretor, Miguel BahienseBahiense com as seguintes condicom as seguintes condiçções:ões:

A SPE SeA SPE Seçção Brasil passa a contar com sede, no Instituto do Plão Brasil passa a contar com sede, no Instituto do Pláástico, Av. stico, Av. ChedidChedid JafetJafet, 222, Bloco C , 222, Bloco C -- 44ºº

andar andar -- São Paulo São Paulo –– SP e algumas facilidades, sala de reuniões, SP e algumas facilidades, sala de reuniões, wiwi--fifi, sala para cursos., sala para cursos.

A SPE SeA SPE Seçção Brasil passa a contar com secretão Brasil passa a contar com secretáária, Alessandra Carvalho, no mesmo endereria, Alessandra Carvalho, no mesmo endereçço para auxilio na o para auxilio na

secretaria.secretaria.

O Instituto do PlO Instituto do Pláástico tem interesse em apoiar nossas atividades de cursos, palesstico tem interesse em apoiar nossas atividades de cursos, palestras, semintras, semináários etc., rios etc.,

porque os objetivos estão em harmonia.porque os objetivos estão em harmonia.

Cordial abraCordial abraççoo

Mariano Bacellar NettoMariano Bacellar Netto

Presidente SPE Presidente SPE -- SeSeçção Brasil ão Brasil


Parceria com o INP Parceria com o INP -- Instituto Nacional do PlInstituto Nacional do Pláásticostico


Redes sociais Redes sociais -- LinkedinLinkedin


PPáágina na internet em evolugina na internet em evoluçção ão


Voluntariado e Voluntariado e LeadershipLeadership

Voluntariar-se trás grande

energia e benefícios para a

Associação.

Encorajamos os membros a

serem voluntários que com isso

entre outras coisas podem:

VoluntariarVoluntariar--se trse tráás grande s grande

energia e benefenergia e benefíícios para a cios para a

AssociaAssociaçção.ão.

Encorajamos os membros a Encorajamos os membros a

serem voluntserem voluntáários que com isso rios que com isso

entre outras coisas podem:entre outras coisas podem:

Conhecer pessoas e realizar trabalhos de

interesse para a Associação;

Conhecer pessoas e realizar trabalhos de Conhecer pessoas e realizar trabalhos de

interesse para a Associainteresse para a Associaçção; ão;

Influenciar os programas e as atividades com

idéias e participações efetivas na organização

com sua experiência e trabalho;

Influenciar os programas e as atividades com Influenciar os programas e as atividades com

ididééias e participaias e participaçções efetivas na organizaões efetivas na organizaçção ão

com sua experiência e trabalho; com sua experiência e trabalho;

Incrementar sua rede pessoal e fazer parte de novos mundos;Incrementar sua rede pessoal e fazer parte de Incrementar sua rede pessoal e fazer parte de novos mundos;novos mundos;

Aprender coisas novas e participativas;Aprender coisas novas e participativas;Aprender coisas novas e participativas;

Escolha como quer colaborar!Escolha como quer colaborar!Escolha como quer colaborar!

Contribuir para o crescimento dos membros;Contribuir para o crescimento dos membros;Contribuir para o crescimento dos membros;


AssocieAssocie--se se

SPE SPE -- SocietySociety of Plastics of Plastics EngineersEngineers

SeSeçção Brasil ão Brasil

Promovendo a ciência da engenharia e o conhecimento do plPromovendo a ciência da engenharia e o conhecimento do pláásticostico

AssocieAssocie--se se -- http://www.4spe.org/Membership/index.http://www.4spe.org/Membership/index.aspxaspx??navItemNumbernavItemNumber=632=632

http://www.4spe.org/Membership/index.http://www.4spe.org/Membership/index.aspxaspx??navItemNumbernavItemNumber=632=632


Workshops SPE Workshops SPE

Espectroscopia de Infravermelho Espectroscopia de Infravermelho -- FTIRFTIR

Conceitos bConceitos báásicos e como a ferramenta sicos e como a ferramenta éé pouco usada pouco usada -- polpolíímerosmeros


A espectrofotometria de infravermelho, IV, A espectrofotometria de infravermelho, IV, éé o mo méétodo mais senstodo mais sensíível e vel e

versversáátil para acompanhar modificatil para acompanhar modificaçções quões quíímicas em um material micas em um material

polimpoliméérico e outros. Este mrico e outros. Este méétodo todo detecta os movimentos vibracionais detecta os movimentos vibracionais

das ligadas ligaçções quões quíímicas do compostomicas do composto que estque estáá sendo analisado. sendo analisado.

Como cada Como cada grupo qugrupo quíímico absorve a energia vibracional de um valor mico absorve a energia vibracional de um valor

especespecííficofico, , éé posspossíível portanto diferencivel portanto diferenciáá--los pelo espectro de los pelo espectro de

infravermelho. Alinfravermelho. Aléém disso a tm disso a téécnica fornece informacnica fornece informaçções sobre as ões sobre as

interainteraçções entre esses grupos quões entre esses grupos quíímicos. micos. Particularmente para nParticularmente para nóós, os s, os

polpolíímeros.meros.

IntroduIntroduççãoão


Equipamento para caracterizaEquipamento para caracterizaçção ão

de produtos via espectroscopia no de produtos via espectroscopia no

infravermelho com transformada infravermelho com transformada

de Fourierde Fourier

InstrumentaInstrumentaççãoão

2323©© Esse material Esse material éé de propriedade da Polilab Consultoria e SPE Sede propriedade da Polilab Consultoria e SPE Seçção Brasil ão Brasil -- Reproduzir somente com permissãoReproduzir somente com permissãohttp://www.scielo.br/pdf/rbef/v36n4/v36n4a22.pdf

HistHistóória ria -- Experimento de Experimento de HerschelHerschel


Espectrofotômetro são classificados em:Espectrofotômetro são classificados em:

-- Dispersivos Dispersivos -- feixe simples e feixe duplofeixe simples e feixe duplo

-- Não dispersivos Não dispersivos -- FTIR FTIR -- InterferômetroInterferômetro

InstrumentaInstrumentaççãoão


Fonte de radiaFonte de radiaçção Amostra Monocromão Amostra Monocromador Detectorador Detector

InstrumentaInstrumentaçção ão -- Espectrofotômetros dispersivosEspectrofotômetros dispersivos

Coletar os dados variandoColetar os dados variando--se a freqse a freqüüência da radiaência da radiaçção infravermelha ão infravermelha


Instrumento não dispersivoInstrumento não dispersivo-- FTIRFTIRFonte: Fonte: ThermoThermo NicoletNicolet CorporationCorporation

InstrumentaInstrumentaçção ão -- Espectrofotômetros FTIREspectrofotômetros FTIR


•• Dois espelhos planos posicionados perpendicularmente um ao outrDois espelhos planos posicionados perpendicularmente um ao outro.o.

•• Um espelho semitransparente alinhado com a fonte de radiaUm espelho semitransparente alinhado com a fonte de radiaçção.ão.

•• Retornando ao separador de feixes, recombinando e sofre interfeRetornando ao separador de feixes, recombinando e sofre interferência. rência.

•• O raio vai em direO raio vai em direçção a amostra e em seguida ao detector ão a amostra e em seguida ao detector éé denominado de radiadenominado de radiaçção transmitida.ão transmitida.

•• Os espectros são obtidos pelo cOs espectros são obtidos pelo cáálculo da transformada de Fourier lculo da transformada de Fourier -- Interferômetro de Interferômetro de MichelsonMichelson..

InstrumentaInstrumentaçção ão -- Espectrofotômetros FTIREspectrofotômetros FTIRFonte

: Espectr

oscopia

Infr

averm

elh

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om

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nsfo

rmada d

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ourier

Fonte

: Espectr

oscopia

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InstrumentaInstrumentaçção ão -- InterferômetroInterferômetroFonte

: Espectr

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InterferogramaInterferogramaFonte

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Quíí m

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Unic

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nic

am

p


Transformada de FourierTransformada de Fourier

InterferogramaInterferograma -- EspectroEspectro


BackgroundBackground

Um espectro da amostra Um espectro da amostra éé usualmente usualmente

comparado contra um espectro de fundo. comparado contra um espectro de fundo.

O espectro fundo O espectro fundo -- background background -- mede a mede a

resposta do espectrômetro sem uma amostra resposta do espectrômetro sem uma amostra

no porta amostra. no porta amostra.

DividindoDividindo--se o espectro de amostra por o se o espectro de amostra por o

fundo chamado fundo chamado -- ratioingratioing -- este remove os este remove os

efeitos causados pelo instrumento e as efeitos causados pelo instrumento e as

condicondiçções atmosfões atmosfééricas de modo a que os ricas de modo a que os

picos no espectro final são unicamente picos no espectro final são unicamente

devida devida àà amostra.amostra.


Essencial para a compreensão: Essencial para a compreensão:

Se tivermos uma onda complexa composta pela superposiSe tivermos uma onda complexa composta pela superposiçção (soma) de vão (soma) de váárias ondas de rias ondas de

freqfreqüüências e intensidades diferentes, hências e intensidades diferentes, háá duas maneiras diferentes de descobrir quais duas maneiras diferentes de descobrir quais

freqfreqüüências (e em que intensidade) compõem a onda complexa:ências (e em que intensidade) compõem a onda complexa:

1) Separando por meios f1) Separando por meios fíísicos as ondas de diferentes freqsicos as ondas de diferentes freqüüências e medindo separadamente a ências e medindo separadamente a

intensidade de cada uma; isto intensidade de cada uma; isto éé o que faz o sistema com um monocromador.o que faz o sistema com um monocromador.

2) Fazendo c2) Fazendo cáálculos matemlculos matemááticos, com os dados da onda complexa, que permitam determinar asticos, com os dados da onda complexa, que permitam determinar as

freqfreqüüências e correspondentes intensidades que a compõem. Isto ências e correspondentes intensidades que a compõem. Isto éé o que faz a transformada de o que faz a transformada de

Fourier.Fourier.

Na prNa práática, isto não tica, isto não éé tão simples para o aparelho de infravermelho. Para fazer a trantão simples para o aparelho de infravermelho. Para fazer a transformada sformada

de Fourier, de Fourier, éé necessnecessáário produzir rio produzir interferogramasinterferogramas (a radia(a radiaçção infravermelha ão infravermelha éé separada em dois separada em dois

feixes que percorrem distâncias diferentes, encontrandofeixes que percorrem distâncias diferentes, encontrando--se novamente depois mas fora de fase se novamente depois mas fora de fase

devido devido àà diferendiferençça entre os caminhos percorridos, produzindoa entre os caminhos percorridos, produzindo--se o se o interferogramainterferograma).).

O que O que éé interessante para você saber interessante para você saber éé que o sinal obtido finalmente corresponde a uma soma que o sinal obtido finalmente corresponde a uma soma

de todas as freqde todas as freqüüências de absorências de absorçção e a transformada de Fourier deste sinal ão e a transformada de Fourier deste sinal éé idêntica ao idêntica ao

espectro obtido pelo processo de varredura com o monocromador, cespectro obtido pelo processo de varredura com o monocromador, com a vantagem de ter om a vantagem de ter

melhor resolumelhor resoluçção.ão.

InstrumentaInstrumentaçção ão -- Espectrofotômetros FTIREspectrofotômetros FTIR


As transformadas contAs transformadas contíínuas e discretas de Fourier têm muitas aplicanuas e discretas de Fourier têm muitas aplicaçções em ões em

disciplinas cientdisciplinas cientííficas ficas -- em fem fíísica, fsica, fíísica e qusica e quíímica quântica, teoria dos nmica quântica, teoria dos núúmeros, meros,

ananáálise combinatlise combinatóória, processamento de sinal, processamento de imagem, teoria ria, processamento de sinal, processamento de imagem, teoria

das probabilidades, estatdas probabilidades, estatíística, criptografia, acstica, criptografia, acúústica, oceanografia, sismologia, stica, oceanografia, sismologia,

óóptica, geometria e outras ptica, geometria e outras ááreas. Nos campos relacionados com o processamento reas. Nos campos relacionados com o processamento

de sinal, a transformada de Fourier de sinal, a transformada de Fourier éé tipicamente utilizada para decompor um tipicamente utilizada para decompor um

sinal nas suas componentes em frequência e suas amplitudes.sinal nas suas componentes em frequência e suas amplitudes.

Transformada de FourierTransformada de Fourier


DetecDetecçção de movimentos vibracionais !!ão de movimentos vibracionais !!

Pois bem, a radiaPois bem, a radiaçção de infravermelho possui fão de infravermelho possui fóótons com energia de valor em tons com energia de valor em

torno da diferentorno da diferençça de energia entre na de energia entre nííveis vibracionais das molveis vibracionais das molééculas. culas.

A A absorabsorçção de radiaão de radiaçção infravermelhaão infravermelha provoca, portanto, provoca, portanto, aumento da amplitude aumento da amplitude

das vibradas vibraçções moleculares.ões moleculares.

Para compreender melhor Para compreender melhor -- VibraVibraçções ões

moleculares são movimentos perimoleculares são movimentos perióódicos dicos

(repetem(repetem--se a intervalos de tempo se a intervalos de tempo

determinados) que envolvem mudandeterminados) que envolvem mudançças de as de

posiposiçção relativa entre os ão relativa entre os áátomos de uma tomos de uma

mesma molmesma moléécula. cula.

Movimentos vibracionaisMovimentos vibracionais



ConcluiConclui--se que:se que:

1) Um 1) Um áátomo isolado não pode ter vibratomo isolado não pode ter vibraçções moleculares.ões moleculares.

2) Uma mol2) Uma moléécula diatômica pode ter apenas um tipo de vibracula diatômica pode ter apenas um tipo de vibraçção ão

molecular, os dois molecular, os dois áátomos afastandotomos afastando--se e aproximandose e aproximando--se um do se um do

outro, periodicamente. Este tipo de vibraoutro, periodicamente. Este tipo de vibraçção ão éé chamado de chamado de estiramentoestiramento

((““stretchingstretching””). ).

3) Uma mol3) Uma moléécula poliatômica pode ter vcula poliatômica pode ter váários movimentos de vibrarios movimentos de vibraççãoão

diferentes, cada um tendo sua prdiferentes, cada um tendo sua próópria freqpria freqüüência natural.ência natural.




Na figura as bolas representam Na figura as bolas representam áátomos e a mola representa a ligatomos e a mola representa a ligaçção quão quíímica entre eles. mica entre eles.

A A vibravibraçção de estiramentoão de estiramento éé bem similar bem similar àà oscilaoscilaçção que ocorre com duas bolas (de massas ão que ocorre com duas bolas (de massas

iguais ou diferentes) unidas por uma mola. Podendo essa vibraiguais ou diferentes) unidas por uma mola. Podendo essa vibraçção ser simão ser siméétrica ou trica ou

assimassiméétrica. Similar a um movimento harmônico simples.trica. Similar a um movimento harmônico simples.

Fonte: QuFonte: Quíímica Orgânica Bmica Orgânica Báásica sica -- Vol.: 3 Vol.: 3 -- Mauricio Gomes Constantino Mauricio Gomes Constantino




O O nnúúmero de movimentos vibratmero de movimentos vibratóóriosrios posspossííveis para uma molveis para uma moléécula com cula com n n áátomostomos pode ser: pode ser:

São necessSão necessáários rios 3 valores3 valores para descrever a posipara descrever a posiçção de um ão de um áátomo, as tomo, as 3 coordenadas 3 coordenadas

cartesianas, x, y e zcartesianas, x, y e z; se um ; se um áátomo estiver, em um certo momento, na positomo estiver, em um certo momento, na posiçção ão xxoo, , yyoo, , zzoo, pode , pode

mudar de posimudar de posiçção por variaão por variaçção de qualquer um desses três valores, ou por qualquer ão de qualquer um desses três valores, ou por qualquer

combinacombinaçção de dois deles, ou dos três; dizemos, para descrever esta situão de dois deles, ou dos três; dizemos, para descrever esta situaaçção, que o ão, que o áátomo tomo

tem tem 3 graus de liberdade3 graus de liberdade. .

Se tivermos uma Se tivermos uma molmoléécula com n cula com n áátomostomos, portanto, teremos , portanto, teremos 3n graus de liberdade3n graus de liberdade, pois cada , pois cada

áátomo tem 3 graus.tomo tem 3 graus.


Graus de Liberdade para movimentos vibracionaisGraus de Liberdade para movimentos vibracionaisouou

NNúúmero de Vibramero de Vibraçções Fundamentaisões Fundamentais

MolMolééculas não lineares: 3culas não lineares: 3n n –– 66

MolMolééculas lineares: 3culas lineares: 3n n –– 55

Movimentos vibracionais Movimentos vibracionais -- Graus de liberdadeGraus de liberdade



VibraVibraçções e dobramentos para molões e dobramentos para molééculas culas triatomicastriatomicas


Dobramentos Dobramentos –– ““BendingBending””

MudanMudançça de angulo entre duas ligaa de angulo entre duas ligaçções ões --

Basicamente quatro tipos de dobramentos:Basicamente quatro tipos de dobramentos:

RotaRotaçção ão –– ““RockingRocking””

Tesoura Tesoura –– ““ScissoringScissoring””

Abano Abano –– ““WaggingWagging””

TorTorçção ão –– ““TwistingTwisting””

Movimentos vibracionais Movimentos vibracionais -- Graus de liberdadeGraus de liberdade


ResumoResumo


Estiramento simEstiramento siméétricotrico Estiramento assimEstiramento assiméétricotrico

Tesoura Tesoura Dobramento angularDobramento angular

TorTorççãoãoTwistTwist

BalanBalanççooWagWag

RotaRotaççãoãoRockingRocking


Exemplos Exemplos

Fonte: Fonte: Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications -- Barbara StuartBarbara Stuart



Complicado atComplicado atéé aqui?aqui?

Nem tanto!Nem tanto!


Como ocorre a absorComo ocorre a absorçção de energia no infravermelhoão de energia no infravermelho



Conclusão importante Conclusão importante -- AA espectroscopia no infravermelho espectroscopia no infravermelho éé

especialmente especialmente úútil para detectarmos a presentil para detectarmos a presençça de a de ““grupos funcionaisgrupos funcionais””

na molna moléécula; cula;

Por exemplo, uma carbonila, C=O, por exemplo, sempre apresenta uPor exemplo, uma carbonila, C=O, por exemplo, sempre apresenta uma ma

absorabsorçção forte em torno de 1.700 cmão forte em torno de 1.700 cm––11, seja de alde, seja de aldeíído, cetona, do, cetona, ééster, ster,

áácido carboxcido carboxíílico, etc. lico, etc.

Podemos facilmente verificar se uma molPodemos facilmente verificar se uma moléécula orgânica contcula orgânica contéém uma m uma

carbonila examinando esta região do espectro. carbonila examinando esta região do espectro.

O grupo OH sempre apresenta uma absorO grupo OH sempre apresenta uma absorçção forte em torno de 3.500 ão forte em torno de 3.500

cmcm––11, seja de , seja de áálcool, fenol ou lcool, fenol ou áácido carboxcido carboxíílico e assim para outras lico e assim para outras

funfunçções e bandas de absorões e bandas de absorçção.ão.


ConceitoConceito


Conclusão importante Conclusão importante -- Para que ocorra a vibraPara que ocorra a vibraçção da ligaão da ligaçção quão quíímica e mica e

esta apareesta apareçça no espectro IVa no espectro IV, a mol, a moléécula precisa sofrer uma cula precisa sofrer uma variavariaçção no ão no

seu momento dipolarseu momento dipolar devido a essa vibradevido a essa vibraçção.ão.

VibraVibraçções moleculares que não impliquem em variaões moleculares que não impliquem em variaçção de momento de ão de momento de

dipolo não dão origem a bandas de absordipolo não dão origem a bandas de absorçção no espectro de ão no espectro de

infravermelho. Assim, as vibrainfravermelho. Assim, as vibraçções de estiramento de C=C do etileno ou ões de estiramento de C=C do etileno ou

as vibraas vibraçções de estiramento simões de estiramento siméétrico das quatro ligatrico das quatro ligaçções Cões C––H do H do

metano não dão origem a bandas de absormetano não dão origem a bandas de absorçção no espectro de ão no espectro de

infravermelho. Acetilenos siminfravermelho. Acetilenos siméétricos (como Ctricos (como C66HH55 –– C C ≡≡ C C –– CC66HH55) )

freqfreqüüentemente não mostram absorentemente não mostram absorçção de C ão de C ≡≡ C (C (≈≈ 2000 cm2000 cm––11).).


ConceitoConceito


ForForçças de ligaas de ligaçção secundão secundáárias surgem de dipolos atômicos ou rias surgem de dipolos atômicos ou

moleculares.moleculares.

Em essência, existe um dipolo elEm essência, existe um dipolo eléétrico sempre que houver alguma trico sempre que houver alguma

separaseparaçção entre o positivo e negativo das partes de um ão entre o positivo e negativo das partes de um áátomo ou tomo ou

molmoléécula. cula.

Os resultados de ligaOs resultados de ligaçção da atraão da atraçção entre o fim positivo de um dipolo ão entre o fim positivo de um dipolo

e a região negativa de um adjacente, como indicado na figura, e a região negativa de um adjacente, como indicado na figura,

expressa a polaridade.expressa a polaridade.

ConceitoConceito

Polaridade das molPolaridade das molééculasculas


-- ApolaresApolares

LigaLigaçções entre ões entre áátomos de mesma eletronegatividadetomos de mesma eletronegatividade

Exemplos: HExemplos: H--H, O=O, ClH, O=O, Cl--Cl Cl

-- PolaresPolares

LigaLigaçções entre ões entre áátomos de diferentes eletronegatividades. tomos de diferentes eletronegatividades.

Exemplos: HExemplos: H--Cl, O=C=O, HCl, O=C=O, H--C=NC=N--HH

Quando Quando áátomos diferentes numa moltomos diferentes numa moléécula tem igual cargas cula tem igual cargas

eleléétricas e com polaridades diferentes, isto tricas e com polaridades diferentes, isto éé + e + e --, , éé dito que dito que

a mola moléécula possui momento dipolo.cula possui momento dipolo.

ConceitoConceito



Não há força resultante

Não hNão háá for

forçça resultante

a resultante

ConceitoConceito

Polaridade das molPolaridade das molééculas culas -- ApolarApolar


Há força resultante

HHáá forforçça resultante

a resultante

ConceitoConceito

Polaridade das molPolaridade das molééculas culas -- PolarPolar


Quantidade de nuvens

eletrônicas ao redor do

átomo central

Quantidade de Quantidade de nuvens nuvens

eletrônicas eletrônicas ao redor do ao redor do

áátomo centraltomo centralAPOLARAPOLARAPOLAR

Quantidade deátomos iguais

ligados ao átomo central

Quantidade deQuantidade deáátomos iguais tomos iguais

ligados ao ligados ao áátomo centraltomo central

POLARPOLARPOLARQuantidade de

nuvens eletrônicas ao redor do

átomo central

Quantidade de Quantidade de nuvens nuvens

eletrônicas eletrônicas ao redor do ao redor do

áátomo centraltomo central≠≠≠

===

Quantidade deátomos iguais

ligados ao átomo central

Quantidade deQuantidade deáátomos iguais tomos iguais

ligados ao ligados ao áátomo centraltomo central

ConceitoConceito




ConceitoConceito


200 200 -- 101050 50 -- 1.000 1.000 DistanteDistante

4.000 4.000 -- 2002002,5 2,5 -- 5050MMéédiodio

12.800 12.800 -- 4.0004.0000,78 0,78 -- 2.52.5PrPróóximoximo

Faixa de nFaixa de núúmero de mero de ondas (cmondas (cm--11))

Faixa de comprimento de Faixa de comprimento de onda (mm)onda (mm)RegiãoRegião

O termo infravermelho cobre uma faixa do espectro eletromagnO termo infravermelho cobre uma faixa do espectro eletromagnéético tico entre 0,78 a 1.000 mm. Como vimos, o contexto da espectroscopia entre 0,78 a 1.000 mm. Como vimos, o contexto da espectroscopia no no infravermelho o comprimento de ondas infravermelho o comprimento de ondas éé medido em nmedido em núúmero de mero de ondas, as quais tem como unidade cmondas, as quais tem como unidade cm--1 1

nnúúmero de ondas = 1/comprimento de onda em centmero de ondas = 1/comprimento de onda em centíímetros metros

ÉÉ úútil dividir a região do infravermelho em três regiões:til dividir a região do infravermelho em três regiões:Infravermelho prInfravermelho próóximo, mximo, méédio e distantedio e distante

ConceitoConceito


PreparaPreparaçção de amostrasão de amostras

LLííquidoquido

Analise Analise éé feita em forma de pelfeita em forma de pelíícula, gotas de lcula, gotas de lííquido são quido são pressionadas em pastilhas de cloreto de spressionadas em pastilhas de cloreto de sóódio formando uma camada dio formando uma camada de aproximadamente 0,01 mm de espessura e analisado. de aproximadamente 0,01 mm de espessura e analisado.

AnAnáálise de solulise de soluçções. ões.

Gasoso Gasoso

Amostra Amostra éé expandida em uma cexpandida em uma céélula de glula de gáás, purgada e realizado a s, purgada e realizado a ananáálise. lise.


PreparaPreparaçção de amostrasão de amostras

SSóólidolido

Existem três mExistem três méétodos gerais utilizados para examinar as amostras todos gerais utilizados para examinar as amostras ssóólidas em transmissão espectroscopia de infravermelho; discos lidas em transmissão espectroscopia de infravermelho; discos alcalinos, moinhos e filmes. alcalinos, moinhos e filmes.

A escolha do mA escolha do méétodo depende em grande medida da natureza da todo depende em grande medida da natureza da amostra a ser examinada. amostra a ser examinada.

A utilizaA utilizaçção de discos alcalinos envolve a mistura de uma amostra ão de discos alcalinos envolve a mistura de uma amostra ssóólida com um lida com um haletohaleto alcalino seco em palcalino seco em póó. .

Misturas moMisturas moíídas formando uma pasta do material desejado e utilizadas formando uma pasta do material desejado e utiliza--se a tse a téécnica adequada, por exemplo mistura com cnica adequada, por exemplo mistura com óóleo mineral (leo mineral (NujolNujol).).

Fusão ou solubilizaFusão ou solubilizaçção para confecão para confecçção de filmes. ão de filmes.


EscalasEscalas

ÉÉ comum que os grcomum que os grááficos apresentem ambas as escalas (ficos apresentem ambas as escalas (transmitânciatransmitância

de um lado e de um lado e absorbânciaabsorbância do outro).do outro).

A escala horizontal A escala horizontal éé um pouco mais problemum pouco mais problemáática. Atualmente htica. Atualmente háá

considerconsideráável preferência pela unidade de vel preferência pela unidade de nnúúmero de ondasmero de ondas

(em cm(em cm––11), mas na literatura, principalmente mais antiga, podemos ), mas na literatura, principalmente mais antiga, podemos

encontrar muitos espectros com escala horizontal em encontrar muitos espectros com escala horizontal em comprimento de comprimento de

ondaonda ((μμmm). Tamb). Tambéém neste caso, m neste caso, éé comum que os espectros comum que os espectros

contenham ambas as escalas (uma em cima e outra em baixo), mas hcontenham ambas as escalas (uma em cima e outra em baixo), mas háá

um problema adicional: quando se faz a escala linear em uma dessum problema adicional: quando se faz a escala linear em uma dessas as

unidades, a escala da outra fica fortemente comprimida de um dosunidades, a escala da outra fica fortemente comprimida de um dos

lados do espectro e muito alargada do outro lado lados do espectro e muito alargada do outro lado

Compare as figuras a seguir, correspondentes ao mesmo espectro: Compare as figuras a seguir, correspondentes ao mesmo espectro: o o

da figura (A) tem escala linear em comprimento de onda, da figura (A) tem escala linear em comprimento de onda, μμmm, e o da , e o da

figura (B) tem escala linear em nfigura (B) tem escala linear em núúmero de ondas, cmmero de ondas, cm––1.1.


EscalasEscalas


CalibraCalibraççãoão

Os espectrômetros FTIR emprega um laser Os espectrômetros FTIR emprega um laser HeNeHeNe como um como um

padrão de calibrapadrão de calibraçção de comprimento de onda interna, não hão de comprimento de onda interna, não háá

necessidade de ser calibrado pelo usunecessidade de ser calibrado pelo usuáário. rio.


CCéélulas para Gaseslulas para GasesPrensa ManualPrensa Manual

Cristais e pCristais e póó de de KBrKBr

Molde para Molde para EmpastilhamentoEmpastilhamento

Almofariz e Pistilo para Almofariz e Pistilo para preparapreparaçção de amostraão de amostra

O kit para produO kit para produçção de filmes de polão de filmes de políímerosmeros

Prensa para Prensa para prduprduççãoãodiscos discos KBrKBr

Acessórios para infravermelho



DRIFTS DRIFTS -- A espectrometria de reflexão difusa no infravermelho com A espectrometria de reflexão difusa no infravermelho com

transformada de Fourier (em inglês, DRIFTS) pode ser um mtransformada de Fourier (em inglês, DRIFTS) pode ser um méétodo todo

efetivo de se obter espectros de infravermelho diretamente de efetivo de se obter espectros de infravermelho diretamente de

amostras pulverizadas com um mamostras pulverizadas com um míínimo de preparanimo de preparaçção da amostra. ão da amostra.

Poupa tempo na preparaPoupa tempo na preparaçção da ão da

amostra, permite a aquisiamostra, permite a aquisiçção de ão de

dados convencionais de dados convencionais de

infravermelho em amostras que infravermelho em amostras que

não foram alteradas não foram alteradas

significativamente em relasignificativamente em relaçção a ão a

sua forma original. sua forma original.

A reflexão difusa A reflexão difusa éé um processo complexo que ocorre quando um feixe um processo complexo que ocorre quando um feixe

de radiade radiaçção atinge a superfão atinge a superfíície de um pcie de um póó finalmente dividido. Com esse finalmente dividido. Com esse

tipo de amostra, ocorre reflexão especular em cada superftipo de amostra, ocorre reflexão especular em cada superfíície plana, no cie plana, no

entanto, como hentanto, como háá muitas destas superfmuitas destas superfíícies e elas estão orientadas cies e elas estão orientadas

aleatoriamente, a radiaaleatoriamente, a radiaçção ão éé refletida em todas as direrefletida em todas as direçções.ões.


Vantagens da tVantagens da téécnica:cnica:

Respostas rRespostas ráápidas pidas Mais barata que outras tMais barata que outras téécnicas de caracterizacnicas de caracterizaççãoãoMuito especMuito especíífica para certos grupos funcionaisfica para certos grupos funcionaisMuito sensMuito sensíível a certos grupos funcionaisvel a certos grupos funcionaisCapacidade de determinar uma Capacidade de determinar uma ““impressão digitalimpressão digital””

Desvantagens da tDesvantagens da téécnica cnica

PreparaPreparaçção de amostra apurada e importante ão de amostra apurada e importante SSóólidos necessitam de quantidade adequada lidos necessitam de quantidade adequada Filmes com espessura adequadaFilmes com espessura adequadaCalibraCalibraçção necessão necessáária ria Interferência de umidade e solventes Interferência de umidade e solventes Interferência entre funInterferência entre funçções ões -- diferenciadiferenciaççãoãoPurga necessPurga necessáária da câmara de amostra ria da câmara de amostra -- Background Background SpectrumSpectrum --COCO22 , H, H22OO


Agora que jAgora que jáá sabemos como funciona !sabemos como funciona !

Vamos ver aplicaVamos ver aplicaçções!ões!


Tabelas de bandas no infravermelho para polTabelas de bandas no infravermelho para políímerosmeros

Fonte: Fonte: Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications -- Barbara StuartBarbara Stuart


AnAnáálise do espectro lise do espectro


OvertoneOvertone bandsbands

O som que ouvimos O som que ouvimos éé uma mistura de harmônicos, ou seja, uma frequência uma mistura de harmônicos, ou seja, uma frequência fundamental misturado com mfundamental misturado com múúltiplos dessa frequência. ltiplos dessa frequência.

Os Os overtonsovertons numa banda do espectro do infravermelho são annuma banda do espectro do infravermelho são anáálogos e mlogos e múúltiplos ltiplos da frequência. da frequência.

A energia necessA energia necessáária para o primeiro ria para o primeiro overtoneovertone éé o dobro da fundamental, o dobro da fundamental, assumindo uniformemente nassumindo uniformemente nííveis de energia repartidas. veis de energia repartidas.

Uma vez que a energia Uma vez que a energia ééproporcional proporcional àà frequência absorvida frequência absorvida e esta e esta éé proporcional ao nproporcional ao núúmero de mero de onda, o primeiro onda, o primeiro overtoneovertone aparece aparece no espectro como o dobro do no espectro como o dobro do nnúúmero de onda da fundamental.mero de onda da fundamental.

Bandas combinadas vão surgir Bandas combinadas vão surgir quando duas bandas fundamentais quando duas bandas fundamentais

absorvem em absorvem em νννννννν1 e 1 e νννννννν2 2 simultaneamente. simultaneamente.

A banda resultante aparecerA banda resultante apareceráá como como

((νννννννν1+1+ νννννννν22) n) núúmero de onda.mero de onda.


AplicaAplicaçção ão -- NormalizaNormalizaçção ão


AplicaAplicaçção ão -- CaracterizaCaracterizaçção ão ftalatosftalatos


DeterminaDeterminaçção da quantidade de plastificante ão da quantidade de plastificante dioctildioctil ftalatoftalato (DOP) em PVC: a partir da escolha (DOP) em PVC: a partir da escolha

das bandas de absordas bandas de absorçção para o ão para o PVC (1425 cmPVC (1425 cm--11)) e para o e para o DOP (1460 cmDOP (1460 cm--11)) e com e com base em base em

formulaformulaçções com composiões com composiçções conhecidasões conhecidas, pode ser estabelecida , pode ser estabelecida a curva de calibraa curva de calibraççãoão. Tal . Tal

curva possibilita o curva possibilita o ccáálculo da concentralculo da concentraçção de DOPão de DOP em composiem composiçções desconhecidas de PVC ões desconhecidas de PVC

plastificado.plastificado.

AplicaAplicaçção ão -- CaracterizaCaracterizaçção ão ftalatosftalatos


AplicaAplicaçção ão -- CaracterizaCaracterizaçção plastificantes ão plastificantes


OO--CC--O O

AplicaAplicaçção ão -- CaracterizaCaracterizaçção de carga mineral ão de carga mineral


Para acompanhar a degradaPara acompanhar a degradaçção oxidativa por IV, em uma das tão oxidativa por IV, em uma das téécnicas, cnicas,

usausa--se o se o ííndice de carbonilandice de carbonila. O seu c. O seu cáálculo lculo éé simples e estsimples e estáá baseado no baseado no

fato que a fato que a absorbância absorbância éé proporcional proporcional àà concentraconcentraçção da espão da espéécie que cie que

absorveabsorve, segundo a Lei de , segundo a Lei de BeerBeer, onde , onde εε = coeficiente de extin= coeficiente de extinçção ão

molarmolar, , b = caminho b = caminho óóptico ou espessura da amostraptico ou espessura da amostra e e

c = concentrac = concentraçção da espão da espéécie responscie responsáável pela absorvel pela absorççãoão. .

Se relacionarmos a absorbância da espSe relacionarmos a absorbância da espéécie de interesse com a cie de interesse com a

absorbância de uma banda referência, teremos os coeficientes de absorbância de uma banda referência, teremos os coeficientes de

extinextinçção são constantes, ão são constantes,

Assim Assim �� AbsAbs c=oc=o = K [C = K [C c=oc=o]]

AplicaAplicaçção ão -- DegradaDegradaçção oxidativa em polão oxidativa em políímerosmeros


Assim, uma vez medidos os espectros IV em funAssim, uma vez medidos os espectros IV em funçção do tempo, ão do tempo, éé posspossíível fazer um grvel fazer um grááfico com fico com

a intensidade da banda referente ao estiramento C=O (ou Oa intensidade da banda referente ao estiramento C=O (ou O--H para os hidroperH para os hidroperóóxidos) em xidos) em

funfunçção do tempo de exposião do tempo de exposiçção ao efeito que causa a oxidaão ao efeito que causa a oxidaçção e obter uma curva cinão e obter uma curva cinéética de tica de

formaformaçção desses grupos. Como a ão desses grupos. Como a absorbância absorbância éé proporcional proporcional àà concentraconcentraçção destes grupos ão destes grupos

ququíímicosmicos, poderemos calcular o tempo de indu, poderemos calcular o tempo de induçção para a formaão para a formaçção de carbonilas (ou ão de carbonilas (ou

hidroperhidroperóóxidos se usarmos a absorxidos se usarmos a absorçção na região de 3.500 cmão na região de 3.500 cm--11) e a taxa de forma) e a taxa de formaçção de ão de

carbonilas (ou hidropercarbonilas (ou hidroperóóxidos) em funxidos) em funçção do tempo.ão do tempo.



As reaAs reaçções de oxidaões de oxidaçção levam a formaão levam a formaçção de diferentes grupos ão de diferentes grupos

ququíímicos ligados micos ligados àà cadeia polimcadeia poliméérica, os principais são os rica, os principais são os

hidroperhidroperóóxidos e as cetonasxidos e as cetonas. A vibra. A vibraçção da ligaão da ligaçção C=O de cetonas ão C=O de cetonas

(estiramento ou (estiramento ou ννCC=O) aparece no espectro de IR como uma banda =O) aparece no espectro de IR como uma banda

intensa, em uma região onde a maioria dos polintensa, em uma região onde a maioria dos políímeros não absorve, por meros não absorve, por

volta de volta de 1.700 cm1.700 cm--11. .

Assim, podeAssim, pode--se acompanhar a se acompanhar a oxidaoxidaçção de uma ão de uma poliolefinapoliolefina medindo o medindo o

espectro de IV em intervalos de tempo regulares de exposiespectro de IV em intervalos de tempo regulares de exposiçção ao ão ao

processo de degradaprocesso de degradaçção.ão.



AplicaAplicaçção ão -- CaracterizaCaracterizaçção de borracha ão de borracha halogenadahalogenada


AplicaAplicaçção ão -- CaracterizaCaracterizaçção de ão de poliacetalpoliacetal


PolipropilenoPolipropileno


AplicaAplicaçção ão -- CaracterizaCaracterizaçção de polipropilenoão de polipropileno


AplicaAplicaçção ão -- CaracterizaCaracterizaçção de polietilenoão de polietileno


AplicaAplicaçção ão -- Algumas funAlgumas funçções orgânicasões orgânicas

AlcanoAlcano AlcenoAlceno

AlcinoAlcino AlcoAlcoóóisis



CompostosCompostosAromAromááticosticos

AldeAldeíídodo

CetonaCetona

Ac. CarboxAc. Carboxíílicolico



EsterEster HaletosHaletos

AminasAminas AmidasAmidas


AplicaAplicaçção ão -- Algumas funAlgumas funçções orgânicasões orgânicasA

nA

nééis

aro

mis

aro

mááti

cos

sim

ple

s ti

cos

sim

ple

s --

Are

no

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ren

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9999©© Esse material Esse material éé de propriedade da Polilab Consultoria e SPE Sede propriedade da Polilab Consultoria e SPE Seçção Brasil ão Brasil -- Reproduzir somente com permissãoReproduzir somente com permissãoFonte: FTFonte: FT--IR IR MicrospectroscopyMicrospectroscopy in in ForensicForensic andand Crime Crime LabLab AnalysisAnalysis –– CatCatáálogo logo ThermoThermo ScientificScientific

CSICSI


TTéécnicas combinadascnicas combinadas

A espectroscopia de infravermelho pode ser A espectroscopia de infravermelho pode ser combinada com tcombinada com téécnicas cromatogrcnicas cromatográáficas, ficas, como a cromatografia gasosa (GCcomo a cromatografia gasosa (GC--IR), essa IR), essa ttéécnica permite a identificacnica permite a identificaçção dos ão dos componentes que componentes que eluemeluem a partir de um a partir de um cromatogramacromatograma de gde gáás. s.

Na GC, a amostra em uma fase mNa GC, a amostra em uma fase móóvel gasosa vel gasosa éépassada atravpassada atravéés de uma coluna contendo um s de uma coluna contendo um llííquido ou squido ou sóólido como fase estacionlido como fase estacionáária. ria. A retenA retençção da amostra depende do grau de ão da amostra depende do grau de interacinteracççãoão com a fase estacioncom a fase estacionáária e a sua ria e a sua volatilidade: quanto maior a afinidade da volatilidade: quanto maior a afinidade da amostra para a fase estacionamostra para a fase estacionáária, então ria, então quanto mais as partiquanto mais as partiçções da amostra em ões da amostra em determinada fase, mais tempo leva antes que determinada fase, mais tempo leva antes que ela seja detectada ela seja detectada –– tempo de residência.tempo de residência.

Um mUm méétodo comum para acoplamento em um todo comum para acoplamento em um cromatcromatóógrafografo de gde gáás para um espectrômetro s para um espectrômetro FTIR FTIR éé a utilizaa utilizaçção de um tubo de luz, isto ão de um tubo de luz, isto éé, , aquecida uma caquecida uma céélula de fluxo que permite que lula de fluxo que permite que o varrimento conto varrimento contíínuo do efluente que emerge nuo do efluente que emerge do do cromatcromatóógrafografo

GCGC--IRIR

FonteFonte: Infrared Spectroscopy Fundamentals and Applications : Infrared Spectroscopy Fundamentals and Applications -- BarbaraBarbara--StuartStuart



A espectroscopia de infravermelho tambA espectroscopia de infravermelho tambéém m

pode ser combinada com a instrumentapode ser combinada com a instrumentaçção de ão de

ananáálise tlise téérmica.rmica.

Esse mEsse méétodo de antodo de anáálise tlise téérmica fornece rmica fornece

informainformaçções sobre a temperatura dependente ões sobre a temperatura dependente

das propriedades fdas propriedades fíísicas dos materiais. sicas dos materiais.

A abordagem mais comum A abordagem mais comum éé combinar combinar

espectroscopia FTIR com anespectroscopia FTIR com anáálise lise

termogravimtermograviméétrica (TGA), para obter a trica (TGA), para obter a

caracterizacaracterizaçção dos gases de queima no TGA. ão dos gases de queima no TGA.

TGATGA--IRIR

FonteFonte: Infrared Spectroscopy Fundamentals and Applications : Infrared Spectroscopy Fundamentals and Applications -- BarbaraBarbara--StuartStuart



MMéétodos de acompanhamento por TGAtodos de acompanhamento por TGA

A A termogravimetriatermogravimetria consiste basicamente em consiste basicamente em

uma balanuma balançça de alta precisão associada a um a de alta precisão associada a um

forno, no qual se pode controlar a taxa de forno, no qual se pode controlar a taxa de

aquecimento (em geral de 10 aquecimento (em geral de 10 oCoC por minuto) por minuto)

ou manter a temperatura constante com ou manter a temperatura constante com

precisão de precisão de ±± 0,5 0,5 oCoC, onde registra, onde registra--se a se a

variavariaçção de massa durante o aquecimento. ão de massa durante o aquecimento.

A atmosfera A atmosfera àà qual a amostra estqual a amostra estáá submetida submetida

tambtambéém pode ser controlada. As m pode ser controlada. As

possibilidades são atmosferas inertes, possibilidades são atmosferas inertes,

geralmente nitrogênio ou argônio, ou geralmente nitrogênio ou argônio, ou

atmosferas oxidantes, geralmente ar sintatmosferas oxidantes, geralmente ar sintéético tico

ou oxigênio. O que se mede ou oxigênio. O que se mede éé a variaa variaçção de ão de

massa em funmassa em funçção da temperatura (com rampa ão da temperatura (com rampa

de aquecimento) ou do tempo (medida de aquecimento) ou do tempo (medida

isotisotéérmica).rmica).

TGATGA


ReferênciasReferências

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•• TTéécnicas de Caracterizacnicas de Caracterizaçção de Polão de Políímeros meros -- Sebastião Sebastião CanevaroloCanevarolo Jr. Jr. -- Ed. ArtliberEd. Artliber

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•• Espectroscopia Infravermelho com Transformada de Fourier Espectroscopia Infravermelho com Transformada de Fourier -- Oswaldo Luis Alves Oswaldo Luis Alves –– Inst. QuInst. Quíímica mica -- UnicampUnicamp

•• QuQuíímica Orgânica Bmica Orgânica Báásica sica -- Vol.: 3 Vol.: 3 -- Mauricio Gomes ConstantinoMauricio Gomes Constantino

•• IdentificaIdentificaçção Espectromão Espectroméétrica de Compostos Orgânicos trica de Compostos Orgânicos -- SilversteinSilverstein, Robert M.; , Robert M.; WebsterWebster, Francis X.; , Francis X.; KiemleKiemle, David J. , David J. –– Guanabara Dois 3Guanabara Dois 3ªª Ed.Ed.

•• Importância da PreparaImportância da Preparaçção de Amostras em Espectroscopia no Infravermelho com Transformaão de Amostras em Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) na Investigada de Fourier (FTIR) na Investigaçção de ão de

Constituintes em Materiais Compostos Constituintes em Materiais Compostos -- Rita de CRita de Cáássia Lazzarini Dutra, Marta Ferreira ssia Lazzarini Dutra, Marta Ferreira KoyamaKoyama Takahashi e Milton Faria Diniz Takahashi e Milton Faria Diniz –– CTA CTA -- SJCSJC

•• Applications Applications ofof DSC In DSC In ConjunctionConjunction withwith FTIR in FTIR in PlasticPlastic IdentificationIdentification -- Jean J. He Jean J. He andand Bill Bill GilpatrickGilpatrick -- StorageStorage TechnologyTechnology CorporationCorporation

•• Esquema para InterpretaEsquema para Interpretaçção de Espectros de Substâncias Orgânicas na Região do Infravermeão de Espectros de Substâncias Orgânicas na Região do Infravermelho lho -- Wilson AraWilson Araúújo Lopes* e Miguel jo Lopes* e Miguel FascioFascio --

Instituto de QuInstituto de Quíímica, Universidade Federal da Bahiamica, Universidade Federal da Bahia


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