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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA UNIR – CAMPUS DE JIPARANÁ DEFIJI – DEPARTAMENTO DE FÍSICA CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DE EXTRATO BARU-SUCUPIRA CLÉVER REIS STEIN Ji-paraná – RO, julho de 2009.

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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIAUNIR – CAMPUS DE JIPARANÁ

DEFIJI – DEPARTAMENTO DE FÍSICA

CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DE EXTRATO BARU-SUCUPIRA

CLÉVER REIS STEIN

Ji-paraná – RO, julho de 2009.

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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIAUNIR – CAMPUS DE JIPARANÁ

DEFIJI – DEPARTAMENTO DE FÍSICA

Por: Cléver Reis Stein

Professor orientador: Dr. Judes Gonçalves dos Santos

CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DE EXTRATO BARU-SUCUPIRA

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Departamento de física DEFIJI, da Fundação Universidade Federal de Rondônia – UNIR, campus de Ji-paraná para a aquisição do título de Licenciatura Plena em Física.

Ji-paraná – RO, julho de 2009.

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CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DE EXTRATO BARU-SUCUPIRA

Cléver Reis Stein

Este trabalho de conclusão de curso foi julgado adequado para a aquisição do titulo de Licenciatura Plena em Física e aprovado em sua forma final, no dia 28 de julho de 2009, pelo DEFIJI – Departamento de Física de Ji-paraná da Fundação Universidade Federal de Rondônia – UNIR, campus de Ji-Paraná.

Banca Examinadora

______________________________________ Prof.Dr. Judes Gonçalves dos Santos (Orientador)

Profª.Drª. Luciene Batista da Silveira (Membro)

Prof.Espc. Alberto Dias Valadão (Membro)

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Dedico esse trabalho ao pai celestial

Que sempre iluminou meu caminho

Nas horas mais obscuras.

“Faça a tua parte, que da minha eu ajudarei.”

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AGRADECIMENTOS

Nesse pequeno espaço quero agradecer a todas as pessoas que contribuíram de forma

direta e indireta nessa caminhada longa e exaustiva, e que vão constar sempre nessa parte da

minha historia.

Ao professor doutor Judes Gonçalves dos Santos, que foi mais que um professor

orientador, foi um amigo que estava sempre pronto e disposto a ajudar, mesmo nos momentos

mais críticos. Um exemplo de ser humano e profissional comprometido com a Universidade,

com as pesquisas cientifica, e em especial com o grupo PET.

À professora Luciene Batista da Silveira que sempre me ajudou nas horas que eu a

solicitei, não medido esforços para ajudar, uma extraordinária profissional dedicada as sua

profissão.

Aos professores da graduação pelas aulas ministradas.

A banca examinadora desse trabalho, pelo tempo disponibilizado.

Aos meus familiares que sempre me apoiaram condicionalmente, e me incentivaram

durante a graduação.

Em especial a minha mãe Maria dos Reis, que sempre me apoio em todos os

momentos que eu precisei, e nunca me deixou faltar amor carinho e apoio nessa árdua

caminhada.

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RESUMO

No presente trabalho foi preparado um extrato composto das plantas Baru (Dipteryx

alata) e a Sucupira (Pterodon emarginatus). E com a junção dos dois extratos produziu o

extrato baru-sucpira, com o volume de 50 % de cada um. O propósito desse trabalho foi

definir as propriedades físicas do extrato, sendo essas a condutividade, pH e a espectroscopia.

A condutividade foi estudada para definir o caráter elétrico do extrato. Foram realizadas

medidas de pH do extrato para definir se o mesmo consiste em uma base ácido ou é um

material neutro. As medidas de espectroscopia serviram para mostrar o comportamento da

amostra quando submetida à radiação monocromática de comprimento de onda pré-

determinado. Depois de realizada a bateria de medidas e a investigação teórica sobre o

assunto pretende-se futuramente usar o extrato pra suspender as nanopartículas magnéticas,

sendo que o extrato será usado como solvente para suspender as partículas, formando um

colóide magnético. Colóides são sistemas no qual um ou mais componentes apresentam pelo

menos uma de suas dimensões dentro do intervalo de umnm a umµm. As partículas coloidais

são muito menores do que as que podem ser vistas a olho nu, porém são maiores que as

moléculas individuais. O colóide classificado como sol, é uma dispersão de substâncias que

não são solúveis e naturalmente se apresentariam como uma solução heterogênea, mas por um

processo de mistura diferenciado acabam se agregando e ficam agregados até que algo

externo mude esta condição.

Palavras-chaves: Extrato, condutividade, pH, espectroscopia.

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ABSTRACT

In that actual I work he went full-blown um extra composite, by using the plants Baru

(Dipteryx alata) and the Sucupira (Pterodon emarginatus). And with the crop of the two extra

clear-cut of the referred to plants, was formed with the extract prepared Baru-sucupira volume

of 50% of each. The purpose of this work was the physical search of the extract, these are the

conductivity, ph and spectrometry. The conductivity was investigated in order to define the

character of electric extract. Was carried out measurements of pH of the extract to determine

whether it is acid neutral or basic. Measures of servile spectrometry to investigate the

response of the sample when subjected to a monochromatic radiation of wavelength pre-

determined. With the completion of the battery of measures and theoretical research on the

subject you want, intends to subsequently use this statement to suspend magnetic

nanoparticles to form a colloid of magnetic extract Baru-sucupira. Colloids are systems in

which one or more components have at least one of its dimensions within the 1nm and 1µm.

The colloidal particles are much smaller than those that can be seen with the naked eye, but

are larger than the individual molecules. The colloid classified as sun, is a dispersion of

substances that are not soluble and is naturally present as a heterogeneous solution, but by a

process of mixing different if they are aggregating and aggregated until something external to

change this condition.

Words-key: extract, conductivity, pH, spectrometry.

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SUMÁRIO

DEDICATÓRIA------------------------------------------------------------------------------------ I

AGRADECIMENTOS---------------------------------------------------------------------------- II

RESUMO------------------------------------------------------------------------------------------ III

ABSTRACT--------------------------------------------------------------------------------------- IV

LISTA DE FIGURAS---------------------------------------------------------------------------VII

INTRODUÇÃO----------------------------------------------------------------------------------- 01

1 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL--------------------------------------------------------02

1.1 Materiais e equipamentos utilizados------------------------------------------------------ 02

1.2 Preparação das amostras-------------------------------------------------------------------- 02

1.2.1 Preparação do extrato de baru----------------------------------------------------- 03

1.2.2 Preparação do extrato de sucupira------------------------------------------------ 03

1.2.3 Preparação do extrato baru-sucupira V/V 50%--------------------------------- 04

2 TÉCNICAS FÍSICAS APLICADAS-----------------------------------------------------------05

2.1 A técnica de condutividade-----------------------------------------------------------------05

2.2 A técnica de pH------------------------------------------------------------------------------ 06

2.3 A técnica de espectrofotometria----------------------------------------------------------- 06

2.3.1 Conceitos fundamentais------------------------------------------------------------07

2.3.2 Modo de operar o espectrômetro------------------------------------------------- 08

2.3.3 Curvas de absorção espectral------------------------------------------------------08

2.3.4 Lei de Lambert-Beer--------------------------------------------------------------- 09

2.3.5 Aditividade das absorbâncias----------------------------------------------------- 11

2.4 A técnica de fotoacústica------------------------------------------------------------------- 12

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2.4.1 Diagrama de funcionamento de um aparelho de fotoacústica---------------- 12

2.4.2 Produção do sinal acústico---------------------------------------------------------14

2.4.3 Intensidade sinal fotoacústico----------------------------------------------------- 14

3 RESULTADOS EXPERIMENTAIS E ANÁLISE-------------------------------------------15

3.1 Resultados das medidas de condutividade----------------------------------------------- 15

3.2 Resultados das medidas de pH------------------------------------------------------------- 16

3.3 Resultados das medidas de espectrofotometria------------------------------------------ 17

3.4 Resultados das medidas de fotoacústica-------------------------------------------------- 24

4 CONCLUSÃO DOS RESULTADOS--------------------------------------------------------- 27

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS--------------------------------------------------------- 29

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Casca de baru------------------------------------------------------------------------------- 3

Figura 2 Casca de sucupira-------------------------------------------------------------------------------- 4

Figura 3 Diagrama de um aparelho de fotoacústica-------------------------------------------- 13

Figura 4 Diagrama de uma célula fotoacústica------------------------------------------------- 13

Figura 5 Condutivimetro--------------------------------------------------------------------------- 15

Figura 6 Medidas de condutividade dos extratos----------------------------------------------- 16

Figura 7 Phmetro------------------------------------------------------------------------------------16

Figura 8 Medidas de pH dos extratos--------------------------------------------------------------- 17

Figura 9 Espectrômetro---------------------------------------------------------------------------- 17

Figura 10 Espectro de absorção do extrato de baru---------------------------------------------- 18

Figura 11 Espectro de energia do extrato de baru------------------------------------------------19

Figura 12 Espectro de transmissão do extrato de baru------------------------------------------ 19

Figura 13 Espectro de absorção do extrato de sucupira----------------------------------------- 20

Figura 14 Espectro de energia do extrato de sucupira------------------------------------------- 20

Figura 15 Espectro de transmissão do extrato de sucupira------------------------------------- 21

Figura 16 Espectro de absorção do extrato de baru-sucupira-----------------------------------21

Figura 17 Espectro de energia do extrato de baru-sucupira------------------------------------ 22

Figura 18 Espectro de transmissão do extrato de baru-sucupira------------------------------- 22

Figura 19 Gráfico dos picos de absorção dos extratos------------------------------------------ 23

Figura 20 Gráfico das áreas dos extratos---------------------------------------------------------- 23

Figura 21 Gráfico da largura de linha dos extratos---------------------------------------------- 24

Figura 22 Espectro de fotoacústica dos extratos------------------------------------------------- 25

Figura 23 Espectro de fotoacústica do extrato de sucupira------------------------------------- 25

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INTRODUÇÃO

Baru e sucupira são nomes populares das árvores especialmente nativas do cerrado e

da floresta amazônica com nomes científicos Dipteryx alata Vog e Pterodon emarginatus, das

famílias Leguminosae Mimosoideae e Fabaceae. Grande parte da área central do Brasil é

coberta pelo cerrado, um bioma com vegetação típica, incluindo árvores e arbustos que são

especialmente resistentes ao clima seco, similar às savanas da Austrália e África, com flora

ainda mais diversa e expressiva.

O baruzeiro (Dipteryx alata Vog) é uma planta leguminosa arbórea nativa do cerrado

sendo uma árvore de grande porte chegando a medir 25 metros de altura, podendo atingir 70

cm de diâmetro com vida útil em torno de 60 anos. O baru possui diversa aplicação dentre as

quais se destaca o óleo da semente, no qual o elevado grau de insaturação favorece seu uso

para fins comestíveis e como matéria prima para a indústria farmacêutica e oleoquímica, se

eliminada eventuais substancia químicas nocivas a saúde, a semente do baruzeiro também é

utilizada na alimentação para produção de farinha. (TAKEMOTO et al 2001).

A sucupira (Pterodon emarginatus) é encontrada em grande numero no cerrado. É

uma árvore de porte médio, de 8 a 16 metros, folhas compostas bipinadas. Fruto tipo legume,

achatado, com uma ou duas sementes.Fornece madeira muito dura, usada em construção civil.

Na medicina popular, seu óleo aromático volátil, produzido pela casca e pelas sementes, é

utilizado contra o reumatismo. Já seus nódulos da raiz, chamados de batatas-de-sucupira, são

usados contra o diabetes. (MORS et al 1966).

Neste trabalho foi realizado um estudo usando amostra de baru e sucupira, sendo preparado

extrato das cascas dessas árvores.

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CAPITULO 1 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A metodologia cientifica aplicada no desenvolvimento desse trabalho consiste na

preparação de extratos, por extração, por meio da casca e investigação das propriedades

físicas dessas soluções.

1.1 Materiais e equipamentos utilizados

No desenvolvimento do presente trabalho foram utilizados os seguintes objetos e

materiais:

• Casca de Baru;

• Casca de sucupira;

• Vasilhame;

• Balança eletrônica;

• Condutivímetro;

• Phmetro;

• Espectrômetro.

1.2 Preparações das amostras

As amostras dos extratos foram preparadas no laboratório de ciências dos materiais, da

Fundação Universidade Federal de Rondônia, campus de Ji-Paraná, departamento de física.

As cascas das árvores utilizadas na produção das amostras foram coletadas na área que

abrange os municípios de Vilhena, Pimenta Bueno e Cacoal, no estado de Rondônia.

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1.2.1 Preparação do extrato de Baru

Na preparação do extrato de baru foram utilizados 51 gramas da casca da árvore de

baru, esse material foi colocado em um béquer de 1000 ml contendo 400 ml de água destilada,

o conjunto apresentou uma temperatura inicial de 28º C, em seguida o composto foi aquecido

durante um intervalo de tempo de 16 minutos, atingindo a temperatura final de 90º C, logo

após o composto foi filtrado e armazenado em um recipiente esterilizado de 400 ml.

Figura 1: Casca de baru.

1.2.2 Preparação do extrato de Sucupira

Na confecção do extrato de sucupira foram utilizados 48 gramas de casca da árvore de

sucupira, esse material foi colocado em um béquer de 1000 ml contendo 400 ml de água

destilada, o conjunto ficou com uma temperatura inicial de 26 ºC, em seguida o composto foi

aquecido durante um intervalo de tempo de 17 minutos, atingindo uma temperatura final de

90 ºC, logo após o composto foi filtrado e armazenado em um recipiente esterilizado de 400

ml.

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Figura 2: Casca de sucupira.

1.2.3 Preparação do extrato Baru-Sucupira V/V 50%

Na elaboração do extrato composto de baru-sucupira foram utilizados 200 ml do

extrato de baru e 200 ml do extrato de sucupira, ambos foram colocados em um béquer de

1000 ml, estando em uma temperatura inicial de 31 ºC em seguida foi aquecido durante um

intervalo de tempo de 4 minutos ate atingi a temperatura de 42 ºC. Tornando uma mistura

homogênea e compacta. Logo em seguida o material foi armazenado em um recipiente

esterilizado e armazenado.

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CAPITULO 2 – TÉCNICAS FÍSICAS APLICADAS

A parte da física que desenvolve pesquisa de caráter investigativas das propriedades

intrínsecas da matéria se baseia em técnicas que são aplicadas na obtenção de resultados

científicos. Para o desenvolvimento desse trabalho no tópico de investigação das propriedades

físicas e obtenção de dados experimentais dos extratos foram aplicadas as seguintes técnicas

físicas:

• Condutividade;

• pH;

• Espectroscopia UV - VIS - NIR;

• Fotoacústica.

2.1 A técnica de condutividade

Condutividade elétrica é usada para especificar o caráter elétrico de um material. Ela é

simplesmente o recíproco da resistividade, ou seja, inversamente proporcionais e é indicativa

da facilidade com a qual um material é capaz de conduzir uma corrente elétrica. A unidade é a

recíproca de ohm-metro, isto é, [(Ω-m)-1].O siemens (símbolo: S) é uma unidade derivada do

Sistema Internacional de Unidades de medida da condutância elétrica, sendo o inverso do

ohm (Ω), assim chamada em homenagem a Werner von Siemens. A equação para se calcular

a condutividade é a seguinte:

S = A / V, (1)

Onde: S = siemens, A = amperes, V = volts,

A equação para se calcular a condutância é a seguinte:

G = (1/R), (2)

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G = S, (3)

Onde, G é a condutância, R a resistência e S é siemens. (ATKINS, P. J. 2002).

2.2 A técnica de pH;

O termo pH foi introduzido, em 1909, pelo bioquímico dinamarquês Soren Peter

Lauritz Sorensen (1868-1939) com o objetivo de facilitar seus trabalhos no controle de

qualidade de cervejas. O p vem do alemão potenz, que significa poder de concentração, e o H

é para o íon de hidrogênio (H+).

O pH refere-se a uma medida que indica se uma solução líquida é ácida (pH < 7),

neutra (pH = 7), ou básica/alcalina (pH > 7). Uma solução neutra só tem o valor de pH = 7 a

25 °C, o que implica variações do valor medido conforme a temperatura. pH é o símbolo para

a grandeza físico-química potencial hidrogeniônico, essa grandeza indica a acidez,

neutralidade ou alcalinidade de uma solução líquida, sendo:

pH = - log - [H+], (4)

Está é a equação matematica correspondente para calcular o pH de qualquer material.

(HARRIS, D. C. 2005).

2.3. A técnica de espectrofotometria

Pesquisar a estrutura da matéria de qualquer elemento consiste basicamente em

chacoalhar o objeto sob estudo e analisar o que acontece. Uma maneira eficiente de cutucar

moléculas é utilizar radiação eletromagnética (luz). O princípio de espectrofotometria é deixar

incidir luz em uma molécula, e detectar como a molécula afeta a luz.

Um espectrômetro é um aparelho que possibilita controlar o comprimento de onda da

luz que incide sobre a amostra em questão, e que indique a razão T entre a intensidade da luz

que incidiu e a luz que conseguiu atravessar a amostra.

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O espectro de uma determinada substância, T em função do comprimento de onda, é

característico para cada substância, mas existem duas possíveis razões porque a luz não chega

ao detector. A luz incidente pode ter sido absorvida, ou pode ter sido espalhada. Os

mecanismos são um pouco diferentes e dependem de características diferentes das moléculas

em estudo de cada material. (ROCHA, F. R. P. et al 2004).

2.3.1 Conceitos fundamentais

A energia da radiação é medida em nm (nanômetros). A faixa mais utilizada do

espectro vai do ultravioleta (200 nm) até o infravermelho curto (1.000 nm). Para aplicações

especiais, usa-se até ondas de rádio (ultracurtas).

A letra grega λ (lambida) é utilizada para simbolizar o comprimento de onda. A faixa

visível i.e. Aquela que é percebida pelo olho humano vai de 400 a 750 nm, nessa faixa, nós

experimentamos uma gama de sensações visuais denominadas cores. Abaixo de 400 e acima

de 750, os seres humanos não sentem nenhuma sensação. Portanto, cor é uma sensação

psicofísica que associamos a um comprimento de onda predominante.

As cores puras, e suas combinações podem dar o incolor ou branco (mistura de cores

que se anulam) ou o matiz, que é uma cor mista. Acredita-se que o olho humano seja capaz de

perceber mais de 180 a 200 matrizes. O negro é a ausência de todas as cores.

A luz usada em experiências e medidas espectrofotométricas é a chamada luz

monocromática, que é a luz de um único comprimento de onda. A necessidade de utilizar a

luz monocromática se dá pelas seguintes razões:

• O único modo de saber quais os comprimentos de onda, que são absorvidos, é passar

luz monocromática de vários comprimentos de onda, uma de cada vez, através da

solução teste.

• Quando se está medindo a luz absorvida, a passagem de energia não absorvida irá

prejudicar a leitura, dando um resultado alto e falseado. Essa luz não absorvida,

conhecida como luz espúria.

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2.3.2 Modo de operar o espectrômetro

Uma medida típica é feita assim: coloca-se uma solução suporte na cubeta, acerta-se o

zero do galvanômetro (calibrar o aparelho). Colocam-se, depois soluções padrões e mede-se a

absorção. Por ultimo, coloca-se o desconhecido é mede-se a absorção. Pelo conhecimento das

absorções padrões, é fácil calcular a concentração da solução desconhecida. Os usos

principais dessa técnica física são:

• Determinações de quais comprimentos de onda são absorvidas pelas substâncias.

Obtém-se a curva de absorção espectral.

• Determinação da concentração de substância. Obtém-se uma relação entre a

concentração e a absorção luminosa.

2.3.3 Curvas de absorção espectral

A substância é colocada na cubeta, e os comprimentos de onda do ultravioleta até o

infravermelho vão sendo passados, e a absorção de cada faixa é medida. Faz-se um gráfico de

comprimento de onda versus absorção. A curva de absorção permite:

• Identificar substâncias, as curvas são uma espécie de impressão digital das

substâncias, e caracterizam a presença desses compostos.

• Identificar grupamento químico, certos grupamentos como COO-, NH3-, imidazóis,

etc., apresentam curvas espectrais características, especialmente na faixa do

infravermelho.

• Identificar a pureza da substância, quando a curva obtida se afasta do esperado,

impurezas podem ser suspeitadas na solução.

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• Indicar os comprimentos de onda para dosagem da substância, para dosar uma

substância, tem-se que escolher um comprimento de onda que seja absorvido

especificamente. (SALDANHA, T. C. B. et al 2002).

2.3.4 Lei de Lambert-Beer

Johann Heindrich Lambert estudou a transmissão de luz por sólidos homogêneos.

Agustu Beer estendeu o trabalho de Lambert ao estudo de soluções. Podem-se apresentar as

conclusões dos dois pesquisadores na forma de uma lei conhecida como a Lei de Lambert-

Beer. Através dessa lei, intensidades da radiação incidente e emergente podem ser

relacionadas com as concentrações do material presente na solução. Esta lei relaciona a

absorção de luz com as propriedades do material atravessado por esta.

A absorção depende da quantidade de material absorvente, em extensão e

concentração. Fenomenologicamente, depende do número de choque entre a luz e o

absorvente.

A equação que define esse fenômeno, para variações infinitamente pequenas é:

(dI/dl) = - kcl, (5)

Onde dI é o diferencial da luz que passa dl é a espessura do trajeto absorvente, k é uma

constante experimental, c é a concentração do material absorvente, e I é a intensidade da luz,

o sinal negativo é para satisfazer o fato de que a intensidade da luz diminui com absorção.

Separando as variáveis e integrando entre limites:

(I/I0)= e-kcl, (6)

k é a constante natural de extinção, e é peculiar a substância absorvente. A forma em log.

decimal obtida quando se substitui e pelo seu valor em potência de 10:

e = 2.718... (7)

e = 100,43, (8)

Substituindo:

(I/I0) = 10(0,43k)cl, (9)

Como 0.43k é uma constante agrupada, ela é simbolizada por Є, denominada

constante decimal de extinção:

0,43k = Є, (10)

Substituindo:

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(I/I0) = 10Єkc, (11)

Essa é a equação fundamental de absorção da luz, em suas várias formas. Essa

equação tem imenso valor prático, pois torna desnecessário medir a intensidade absolutas de

luz. Basta medir a relação (I/I0) atribuindo um valor fixo a I0. Na pratica, se convenciona I0

igual a 100%. A diferença é I e os cálculos são simples, e dão origem a duas escalas de

medidas: a de transmissão e a de absorção.

Define-se como transmissão (T), a seguinte relação:

T% = (I/I0) (12)

Onde I0 = 100% (constante) e I varia entre 0 (não passa nenhuma luz) até 100% (passa

toda a luz).

Essa relação dá origem a uma escala que tem relação logarítmica com a concentração,

e é de manuseio incômodo.

Para facilitar mais ainda, define-se a grandeza Absorção (A):

A absorção A, é o logaritmo negativo da transmissão, T.

A = - log T (13)

A = - log(I/I0) (14)

A = + log(I0/I) (15)

A = log.(I0) – log.(I), (16)

Como,

I0 = 100 = 102, (17)

Substituindo,

log.(I0) = 2, (18)

Então,

A = 2 – log.(I), (19)

Essa é a relação formal entre A e T. Quando I = 100% A = 2 – 2 = 0, a absorção é

nula, se I = 1% A = 2 – 0 = 2, a absorção é igual a 2. Se I = 0%, A = 2 – log.(0) = infinito, a

absorção é total.

A escala útil dessas medidas vai até A = 1.5 a 2.0 e a faixa de leitura mais exata vai de

0.05 a 0.4. Deve-se lembrar que entre A = 2 e A = 8, a escala de comprime em apenas 1% da

luz transmitida.

Nota-se que a expressão de A:

A = - log (T), (20)

A = log (10Єlc), (21)

A = (Єlc)log (10), (22)

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A = Єlc, (23)

É a expressão com a qual começa o estudo da espectrofotometria. (HENEINE et

2006).

2.3.5 Aditividade das absorbâncias

O processo utilizado para determinar simultaneamente duas ou mais espécies

diferentes presentes numa amostra, utilizando a lei de Lambert-Beer.

Teoricamente, isto pode ser realizado desde que não ocorra nenhuma interação entre as

espécies e que o espectro de absorção observado pela mistura seja a soma dos espectros

individuais que seriam obtidos caso cada uma das espécies estivesse presente sozinha na

solução e sob as mesmas condições experimentais. Na prática, estas condições ideais não

ocorrem, porém, mesmo assim, ainda é possível a determinação de espécies químicas em uma

mistura. Neste caso, para cada comprimento de onda, a absorbância total devido às espécies

presentes na solução pode ser expressa como a soma das absorbâncias de cada uma delas,

assim:

Atotal = A1 + A2 +...+An, (24)

Atotal = Є1lc1 + Є2lc2 +...+ Єnlcn, (25)

Resultando na equação geral:

Atotal = l Єn,λi cn, (26)

Em uma mistura de dois componentes, tem se:

Aλ1 = Є1,λ1.lc1 + Є2,λ1.lc2, (27)

Aλ2 = Є1,λ2.lc1 + Є2,λ2.lc2, (28)

Para A tem:

Aλ1 = Єλ1bc, (29)

Aλ1 = - log Tλ1, (30)

Aλ1 = log (I/I0)λ1 (31)

Sendo,

Iλ1 = I0λ1 10-Єλ1lc, (32)

Iλ2 = I0λ2 10-Єλ2lc, (33)

Assim a absorção média é dada por:

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Aλm =( I0λ1 + I0λ2 )/( Iλ1 + Iλ2), (34)

Usando as equações 32 e 33.

Aλm =( I0λ1 + I0λ2 )/( I0λ1 10-Єλ1lc + I0λ2 10-Єλ2lc), (35)

Utilizando a equação 31 obtem-se:

Aλm = log( I0λ1 + I0λ2 ) – log( I0λ1 10-Єλ1lc + I0λ2 10-Єλ2lc), (36)

Pode-se escrever dessa forma:

Aλmn = log( I0λ1 + I0λ2 +...+ I0λn) – log( I0λ1 10-Єλ1lc + I0λ2 10-Єλ2lc +...+ I0λn 10-Єλnlc), (37)

Essa equação é a forma geral para calcular a absorção média de n componentes

envolvidos no processo. (FILGUEIRAS, C. A. L., 1996).

2.4 A técnica de fotoacústica

A Espectroscopia Fotoacústica foi descoberta por volta de 1880, quando Alexandre

Graham Bell observou pela primeira vez que um feixe de luz interrompido periodicamente ao

incidir sob um sólido colocado no interior de uma célula fechada produzia um som audível.

Esse fenômeno foi chamado de “Efeito Fotoacústico”.

A técnica fotoacústica se caracteriza pela obtenção de espectros de absorção óptica

através de um sinal acústico.

Os espectros de absorção fotoacústica fornecem informações importantes no estudo

das bandas de energia de um dado elemento, uma vez que permite a atribuição das transições

óticas envolvidas.

2.4.1 Diagrama de funcionamento de um aparelho de fotoacústica

A técnica consiste em utilizar uma radiação modulada gerada por uma lâmpada de

xenônio de 150 Walt, que incidente sobre a amostra colocada dentro de uma célula fechada

contendo gás, que pode ser ar, em contato com amostra.

Se o fóton incidente for absorvido pela amostra ocorrerá uma excitação envolvendo os

níveis de energia do material e uma subseqüente deexitação, com geração de calor através do

mecanismo de transferência de energia (SILVEIRA, 2006).

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O sistema de funcionamento de um aparelho de fotoacústica está ilustrado na figura a

seguir:

Figura 3: Diagrama de um aparelho de fotoacústica. (ufba, 185).

O calor gerado se difundirá até a superfície da amostra de forma periódica e será

conduzido para o gás, que irá se contrair e se expandir periodicamente com o calor,

produzindo assim ondas de pressão que podem ser facilmente detectadas como um sinal

acústico por um microfone sensível localizado dentro da célula fotoacústica.

Figura 4: Diagrama de uma célula fotoacústica. (ufba, 186).

A quantidade de calor gerado no material é proporcional à variação de pressão na

célula. Isto implica em dizer que a intensidade do sinal acústico detectado por essa alteração

de pressão, está, então, diretamente relacionada com a quantidade de radiação absorvida pela

amostra. Quando uma radiação incide em uma amostra a radiação pode ou não ser absorvida

totalmente na superfície e, à medida que a radiação penetra no material as moléculas deste

vão interagindo com os fótons, fazendo com que a intensidade da radiação diminua

exponencialmente.

A absorção da energia radiante pela amostra é seguida por uma conversão em energia

cinética e transferência de calor através da amostra para a interface sólido-gás, necessária para

a produção do efeito fotoacústico. As características térmicas da amostra devem afetar a

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natureza do sinal fotoacústico e, em particular, a difusidade térmica, que mede a velocidade

com que o calor se propaga pela amostra.

2.4.2 Produção do sinal acústico

O sinal acústico associado ao efeito fotoacústico é originado pela flutuação periódica

da temperatura que ocorre na pequena camada de gás próxima à superfície da amostra, devido

à propagação do calor produzido na amostra. Apenas uma pequena camada de gás responde

termicamente à variação de temperatura na superfície da amostra.

2.4.3 Intensidade sinal fotoacústico

A intensidade do sinal fotoacústico depende linearmente da radiação incidente na

amostra, sendo proporcional a temperatura na interface amostra-gás. Como a temperatura

depende da quantidade de radiação transformada em calor, a intensidade do sinal fotoacústico

fica relacionada diretamente com as propriedades de absorção, difusão e profundidade na

amostra onde a radiação é absorvida. (SILVA, 2009).

A espectroscopia fotoacústica apresenta as seguintes vantagens:

• Confecciona espectro de qualquer tipo de material. Sólido, semi-sólido, pó amorfo;

• O sinal acústico representa somente a luz absorvida;

• Utiliza somente alguns miligramas da amostra e não é necessário submetê-la a

tratamento;

• É capaz de obter espectro de amostra opticamente opacas;

• Permite estudar as propriedades ópticas e térmicas dos materiais;

• Impetra dados tanto pela intensidade quanto pela fase do sinal;

• Aplica-se a uma larga faixa do espectro eletromagnético (visível, UV, IV, raios-X,

microondas) sem a necessidade de trocar o detector. (MATTOS, E. C, 2002).

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A base teórica das técnicas físicas utilizadas na investigação das propriedades físicas

dos extratos em estudos foi apresentada no presente capitulo. Com a finalidade de servi como

base para a ponderação dos dados experimentais obtidos. No desenvolvimento de pesquisa

investigativa sempre são empregadas técnicas cientificas, que proporcione resultados

satisfatórios na obtenção desses dados.

CAPITULO 3 – RESULTADOS EXPERIMENTAIS E ANÁLISE

Os resultados de condutividade pH e espectroscopia apresentada foram coletados no

laboratório de ciências dos materiais (LCM), da Fundação Universidade Federal de Rondônia

– UNIR, campus de Ji-Paraná, departamento de física. Os gráficos dos resultados das medidas

de condutividade, pH e espectroscopia, foram confeccionados utilizando o soft Origin 6.0. Os

resultados de fotoacústica foram obtidos no laboratório de física da Universidade Federal de

Brasília – UNB.

3.1 Resultados das medidas de condutividade

As medidas de condutividade foram realizadas com o aparelho condutivimetro AT-

250.

Figura 5: Condutivimetro.

A figura 6 apresenta o resultado das medidas de condutividade dos extratos de baru,

sucupira e o de baru-sucupira. O extrato de baru apresentou uma condutividade baixa em

relação aos outros, com uma media em torno de 1,01 mS.

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O extrato de sucupira apresentou uma oscilação em sua condutividade nas

temperaturas de 29 °C, 34 °C e 37 °, e nas demais temperaturas não ocorreram mudanças

relevantes, a condutividade média apresentada pelo extrato de sucupira foi de 1,95 mS.

O extrato composto de baru-sucupira apresentou uma condutividade maior do que os

extratos puros. Ocorreu um pico no valor da condutividade entre 31 °C e 35 °C, e um

aumento gradual a parti de 45 ºC. A condutividade média obtida foi de 2,83 mS.

2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0

1

2

3

4

5

6

Co

nd

uti

vid

ad

e (

mS

)

T e m p e r a t u r a ( ° C )

b a r u s u c u p i r a b a r u - s u c u p i r a

Figura 6: Medidas de condutividade dos extratos.

3.2 Resultados das medidas de pH

As medidas do pH foram realizadas com o aparelho Microprocessor pH meter HI-221.

Figura 7: Phmetro.

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1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4

4 , 2

4 , 4

4 , 6

4 , 8

pH

T e m p e r a t u r a ( ° C )

b a r u s u c u p i r a b a r u - s u c u p i r a

Figura 8: Medidas de pH dos extratos.

Os resultados obtidos com as medidas de pH dos extratos de baru, sucupira e o de

baru-sucupira estão apresentados na figura 8. O gráfico apresenta os três extratos como

soluções ácidas, em virtude de terem apresentado pH menor do que sete.

O pH médio obtido foi: extrato de baru 4,14, extrato de sucupira 4,39 e extrato de

baru-sucupira 4,17.

3.3 Resultados das medidas de espectrofotometria

As medidas de espectroscopia foram realizadas com o aparelho Spectrophotometer

nova 2102 UVPC.

Figura 9: Espectrômetro.

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Foram realizadas medidas de espectroscopia do extrato de baru, estando este na

concentração de 100%, logo em seguida foi diluído na proporção de 90% de extrato de baru e

10% de água destilada, em seguida foi aumentando a porcentagem de água destilada de 20%,

30%, 40%, e 50%, dessas diluições foram realizadas as medidas de absorção, transmitância e

energia. Esse procedimento experimental também foi adotado na coleta de dados dos extratos

de sucupira e no composto baru-sucupira v/v 50%.

O uso desse método de diluir o extrato em água destilada se deve em virtude da

técnica d espectrometria e do aparelho espectrômetro, que é capaz de identificar uma parte em

um milhão.

2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0

0

1

2

3

Ab

so

ão

(u

.a.)

C o m p r i m e n t o d e O n d a ( n m )

b a r u 5 0 % 6 0 % 7 0 % 8 0 % 9 0 % 1 0 0 %

Figura 10: Espectro de absorção do extrato de baru.

O espectro de absorção apresentado na figura 10 representa o extrato de baru puro

100% e as diluições, nas proporções de 90 %, 80 %, 70 %, 60 % e 50 % de água destilada.

A principal característica desse espectro d é uma absorção intensa nos comprimento de

onda de 300 a 500 nm, no intervalo de 500 a 1100 nm, o espectro apresentou um decaimento

exponencial.

O extrato apresenta uma absorção intensa no comprimento de onda 300 a 500 nm, em

seguida apresenta um leve decaimento exponencial, as pequenas diferenças encontradas nas

diluições menos concentrada se deve em virtude da técnica, que consegue caracterizar melhor

quando a concentração é menor.

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2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0

0

4 0

8 0

1 2 0

1 6 0

En

er

gia

(J

)

C o m p r i m e n t o d e O n d a ( n m )

b a r u 5 0 % 6 0 % 7 0 % 8 0 % 9 0 % 1 0 0 %

Figura 11: Espectro de energia do extrato de baru.

O espectro de energia obtido nas medidas do extrato de baru nas respectivas

concentrações está representado na figura 11, onde apresenta a maio intensidade em 1050 nm,

no intervalo de 1050 a 800 nm, há um decréscimo na intensidade e abaixo de 900 nm a

energia diminui até atingi 500 nm, e de 500 a 190 nm a energia mantém-se constante e com

um valor baixo.

2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0

0

3 0

6 0

9 0

1 2 0

Tr

an

sm

iss

ão

(

u.

a.

)

C o m p r i m e n t o d e O n d a ( n m )

b a r u 5 0 % 6 0 % 7 0 % 8 0 % 9 0 % 1 0 0 %

Figura 12: Espectro de transmissão do extrato de baru.

As medidas de transição do extrato de baru estão apresentadas na figura 12, a principal

característica observada nesse gráfico é um pico intenso no comprimento de onda de 710 nm,

a intensidade decresce de 1100 até atingi o pico, após o qual permanece diminuindo até atingi

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500 nm passando a ser constante até 300 nm onde ocorre um vasto número de irregularidades

até o comprimento de onda de 190 nm.

2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0

0

1

2

3

Ab

so

ão

(u

.a.)

C o m p r i m e n t o d e O n d a ( n m )

s u c u p i r a 5 0 % 6 0 % 7 0 % 8 0 % 9 0 % 1 0 0 %

Figura 13: Espectro de absorção do extrato de sucupira.

O espectro de absorção do extrato de sucupira apresentado na figura 13 mostra uma

absorção intensa a partir de 550 nm, atingindo a maior absorção no comprimento de onda 230

nm, as características do extrato são observadas para todas as diluições.

Nos comprimento de onda que vai de 1100 a 550 nm ocorre uma absorção suave que

cresce gradualmente em todas as concentrações.

2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 00

3 0

6 0

9 0

1 2 0

En

er

gia

(J

)

C o m p r i m e n t o d e o n d a ( n m )

s u c u p i r a 5 0 % 6 0 % 7 0 % 8 0 % 9 0 % 1 0 0 %

Figura 14: Espectro de energia do extrato de sucupira.

A figura 14 representa o espectro de energia do extrato de sucupira, os maiores picos

dessas medidas foram obtidos nos comprimento de onda 1070 a 930 nm, outros picos menos

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intensos estão localizados entre 930 e 750 nm, nos comprimento de onda que compreende de

750 a 400 nm o extrato apresentou baixa variação na intensidade de energia, aparte de 400 nm

até 190 nm a intensidade em todas as concentrações foi aproximadamente constante e com um

valor baixo.

2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0

0

3 0

6 0

9 0

1 2 0

T

ra

ns

mis

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u.a

.)

C o m p r i m e n t o d e O n d a ( n m )

s u c u p i r a 5 0 % 6 0 % 7 0 % 8 0 % 9 0 % 1 0 0 %

Figura 15: Espectro de transmissão do extrato de sucupira.

O espectro de transmissão do extrato de sucupira mostrado na figura 15 apresentou um

decaimento suave no intervalo de 1100 a 720 nm, um pico intenso em 710 nm, continuou

decaindo entre 700 e 400 nm e após 400 até 190 nm ele manteve um valor constante.

2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0

0

1

2

3

4

Ab

so

ão

(u

.a.)

C o m p r i m e n t o d e O n d a ( n m )

b a r u - s u c u p i r a 5 0 % 6 0 % 7 0 % 8 0 % 9 0 % 1 0 0 %

Figura 16: Espectro de absorção do extrato de baru-sucupira.

As peculiaridades da absorção do extrato de baru-sucupira estão ilustradas na figura

16, onde se observa uma semelhança entre as diferentes concentrações.

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O maior pico de absorção está localizado aproximadamente em 340 nm, no intervalo

de 400 a 1100 nm, ocorreu um decaimento de comportamento exponencial na capacidade de

absorção do extrato de baru-sucupira.

2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0

0

3 0

6 0

9 0

1 2 0

E

ne

rg

ia (

J)

C o m p r i m e n t o d e O n d a ( n m )

b a r u - s u c u p i r a 5 0 % 6 0 % 7 0 % 8 0 % 9 0 % 1 0 0 %

Figura 17: Espectro de energia do extrato de baru-sucupira.

A figura 17 mostra o espectro de energia do extrato de baru-sucupira, sendo que a

maior intensidade está localizada no intervalo de 1100 a 800 nm, a parti de 800 nm, houve um

decaimento até 500 nm e em seguida manteve-se constante até 190 nm.

2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0

0

3 0

6 0

9 0

1 2 0

Tr

an

sm

iss

ão

(

u.

a.)

C o m p r i m e n t o d e O n d a ( n m )

b a r u - s u c u p i r a 5 0 % 6 0 % 7 0 % 8 0 % 9 0 % 1 0 0 %

Figura 18: Espectro de transmissão do extrato de baru-sucupira.

O espectro de transmissão do extrato de baru-sucupira está ilustrado na figura 18, em

todas as concentrações do extrato o comportamento foi semelhante com um decaimento entre

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1100 a 700 nm, um pico em 710 nm apresentando um pico no comprimento de onda de 710

nm e manteve-se constante entre 700 a 190 nm.

4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0

0 , 7 5

0 , 9 0

1 , 0 5

1 , 2 0

1 , 3 5

1 , 5 0

Pic

os

d

e

ab

so

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C o n c e n t r a ç ã o ( % )

b a r u a j u s t e s u c u p i r a a j u s t e b a r u - s u c u p i r a a j u s t e

Figura 19: Gráfico dos picos de absorção dos extratos.

O gráfico ilustrado na figura 19 apresenta os picos de absorção versus a concentração

da diluição nas respectivas porcentagens dos três extratos. Para cada extrato foi aferido o

valor do comprimento de onda onde está localizado o maior pico de absorção de cada

concentração para confeccionar o gráfico, em seguida foi realizado o ajuste linear.

4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0

0 , 9 0

0 , 9 5

1 , 0 0

1 , 0 5

1 , 1 0

Ár

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(

u.

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)

C o n c e n t r a ç ã o ( % )

b a r u a j u s t e s u c u p i r a a j u s t e b a r u - s u c u p i r a a j u s t e

Figura 20: Gráfico das áreas dos extratos.

A figura 20 esboça o gráfico da área do espectro de absorção versus a concentração da

diluição nas respectivas porcentagens dos três extratos em estudo.

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A área tratada nesse gráfico corresponde o valor numérico da área sob a curva de

absorção do espectro de absorção.

4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0

0 , 6

0 , 7

0 , 8

0 , 9

1 , 0

1 , 1

1 , 2

1 , 3

La

rg

ur

a

de

li

nh

a

c o n c e n t r a ç ã o ( % )

b a r u a j u s t e s u c u p i r a a j u s t e b a r u - s u c u p i r a a j u s t e

Figura 21: Gráfico da largura de linha dos extratos.

O gráfico exposto na figura 21 mostra a largura de linha versus a concentração dos três

extratos nas respectivas porcentagens de diluição e o ajuste linear para cada um. Os dados

numéricos das larguras de linhas dos extratos foram obtidos dos dados do ajuste dos espectros

de absorção de cada composto. Os ajustes dos extratos de baru e de sucupira apresentaram

uma baixa inclinação, já o do extrato composto baru-sucupira apresentou uma leve inclinação

positiva.

3.4 Resultados das medidas de fotoacústica

O espectro do sinal de fotoacústica dos extratos de baru, sucupira e o de baru-sucupira

está representado na figura 22, onde pode ser observado que os picos de absorção de maior

intensidade dos três extratos encontram se localizados nos mesmos comprimentos de onda,

que corresponde o segmento de 300 a 400nm. Nos demais comprimento de onda os picos

foram menos intenso.

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2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0

0 , 0

1 , 5

3 , 0

4 , 5

6 , 0

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In

te

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de

(

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a.

)

C o m p r i m e n t o d e o n d a ( n m )

b a r u - s u c u p i r a s u c u p i r a b a r u a j u s t e

Figura 22: Espectro de fotoacústica dos extratos.

A figura 23 ilustra as características dos espectros de fotoacústica dos extratos,

representando os picos que ocorreram e as bandas de energia.

A banda C que inclui o pico um, representa os comprimento de onda onde ocorreram

as transições eletrônicas, banda na qual os elétrons foram excitados e passaram de um estado

de energia fundamental para um estado excitado.

A banda S do espectro de fotoacústica que abrange os picos dois e três representa a

banda na qual houve transições eletrônicas, que compreendem os comprimentos de onda onde

os elétrons decaíram de um estado de maior energia para um menor, nesse processo os

elétrons emitiram fótons.

2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0

0

2

4

6

8

1 0

p 7p 6

p 5p 4

B a n d a LB a n d a s

B a n d a C

p 3p 2

p 1

In

te

ns

ida

de

(

u.

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)

C o m p r i m e n t o d e o n d a ( n m )

Figura 23: Espectro de fotoacústica do extrato de sucupira.

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Os picos quatro, cinco, seis e sete estão localizados na banda L, esses picos são menos

intenso do que os demais, isso se deve ao fato da energia dessa banda não ser suficiente para

excitar os elétrons e fazer com que ocorra transição de níveis de energia, nesses comprimentos

de ondas a energia foi suficiente apenas para chacoalha a molécula como um todo, assim o

sinal obtido nesses pontos são apenas o de vibração das moléculas dos extratos.

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CAPITULO 4 – CONCLUSÃO DOS RESULTADOS

Em virtude da investigação das propriedades físicas e físico-químicas dos extratos de

baru, sucupira e do composto baru-sucupira, obteve se as seguintes informações após a análise

dos resultados:

A condutividade media do extrato de baru obtida após as investigações experimentais

e tratamento de dados foi de 1,01 mS. O extrato de sucupira apresentou uma condutividade

media de 1,95 mS. Após a junção dos extratos de baru e o de sucupira para deriva em um

terceiro de V/V 50%, a condutividade media desse foi de 2,83 mS. Verifica se que o extrato

composto por baru e sucupira é um material mais condutor do que os extratos separados dos

respectivos materiais. Porém, os três extratos em estudo são substância de baixa

condutividade elétrica.

Os resultados alcançados com a efetivação das medidas de pH dos extratos mostraram

que os três extratos são substâncias ácidas, com pH menor do que sete, sendo que o pH médio

obtido para cada extrato foi, baru 4,14, sucupira 4,39 e baru-sucupira 4,17.

Os espectros de absorção dos extratos de baru, sucupira e o de baru-sucupira obtidos

com a técnica de espectroscopia, mostraram absorção relevante na região do ultravioleta (300

nm) caracterizando a presença de minerais e alguns resíduos orgânicos. Mostraram também

que ocorreram transições eletrônicas para todas as concentrações dos três extratos.

Os gráficos de energia dos três extratos prestaram uma banda de maior energia na

região do infravermelho (NIR) e nas outras regiões apresentou um decaimento regular e

constante.

Os espectros de transição indicaram que a intensidade de energia transmitida é baixa e

ocorre apenas na região do infravermelho (NIR).

As medidas de fotoacústica apresentaram características semelhantes, para o extrato de

baru, sucupira e o composto baru-sucupira.

A banda onde ocoreram as transições eletrônicas é comum para os três extratos,

diferenciando apenas nas intensidades do sinal de fotoacústica dos picos correspondentes.

Essa banda C, representada no espectro de fotoacústica corresponde à região do ultravioleta

(UV), do espectro radiante.

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A região do visível (VI) proporcionou apenas decaimento de elétrons, da camada de

maior energia. Esta região é representada no espectro de fotoacústica pela banda S do

diagrama.

A banda L do espectro de fotoacústica, localizada na região do infravermelho (NIR),

do espectro radiante, proporcionou pequenos picos em virtude da energia dessa região ter

apenas feito as moléculas dos extratos realizarem movimento vibracional e rotacional.

Sendo esse trabalho de caráter apenas investigativo do perfil dos extratos, obteve-se

um resultado satisfatório, contudo, é preciso realizar um estudo mais amplo dos resultados de

espectrofotometria e fotoacústica.

O erro experimental desse trabalho esta dentro do tolerado para medidas

investigativas.

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CAPITUO 5 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ATKINS, P. PAULA, J., Físico-Química, volume 2. 7ª edição,São Paulo: 2002.

FILGUEIRAS, C. A. L., A espectroscopia e a química, da descoberta de novos elementos ao

limiar da teoria quântica, Química Nova, Nº 3, p. 22 -25, maio de 1996

HARRIS, D. C. Medida do pH com um eletrodo de vidro. In: Análise Química Quantitativa.

6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005. cap. 15-5, p. 312-319.

HENEINE, I.F. Biofísica básica, São Paulo: Editora Atheneu, 2006.

MATTOS, E. C., Aplicação de metodologias FTIR de transmissão e fotoacústica à

caracterização de materiais altamente energéticos: parte II. Química Nova, setembro de

2002, vol. 25, Nº 5, p. 722-728. ISSN 0100-4042.

MORS. W. B., J. PELLEGRINO. M. F. Ação profilática do óleo dos frutos de Sucupira-

branca, Pterodon pubescens Benth., contra a infecção de Schistosoma mansoni. Anais da

Academia Brasileira de Ciências, 38 (supl.): 325-330. 1966.

QUIRINO, B. F. Técnicas laboratoriais em bioquímica, segunda edição, Brasília-DF: editora

universa, 2006.

ROCHA, F. R. P., TEIXEIRA, L. S. G., Estratégias para aumento de sensibilidade em

espectrofotometria UV-VIS. Química Nova, outubro de 2004, vol. 27, Nº 5, p. 807-812. ISSN

0100-4042.

SALDANHA, T. C. B., ARAÚJO, M. C. U., BARROS, B. N., Análise multicomponente

simultânea por espectrofotometria de absorção molecular UV-VIS. Química Nova, dezembro

de 1999 de 2002, vol. 22, Nº 6, p. 847-853. ISSN 0100-4042.

SILVA, A. F. Dissertação de Mestrado IF – UNB (2009)

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SILVEIRA, L. B., Dissertação de Doutorado – IF-UNB (2006).

TAKEMOTO, E., OKADA, I. A. GARBELOTTI, M. L., TAVARES, M. Composição

química da semente e do óleo de baru (Dipteryx alata Vog.) nativo do Município de

Pirenópolis, Estado de Goiás. Rev.inst. Adolfo Lutz, 60 (2): 113-117 2001.

Disponível em:

“www.fis.ufba.br/Fotoacustica/Image185.gif”, acessado em seis de julho de 2009.

“www.fis.ufba.br/Fotoacustica/Image186.gif”, acessado em seis de julho de 2009.