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Relatório experimental sobre a tecnica de absorção atômica
Tipologia: Trabalhos
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Experimento 3
Determinação de Cobre em aguardente Grupo 3 Bruna Oliveira nºUSP: 9864212 Leonardo Rapanello nºUSP: 9363669 Luiz Fernando Tomazini nºUSP: 9789240 Saira Veneziani nºUSP: 9787512 Ribeirão Preto, 15 de Março de 2018
Introdução: O modelo quântico é o modelo que descreve o modelo químico, onde, em um átomo neutro, os níveis de energia dos seus elétrons são quantizados, ou seja, assumem estados de energia fixa e definida em cada nível, e só podem ser excitados quando receberem determinada quantidade de energia. Cada elemento químico possuí sua própria estrutura e níveis de energia, e por isso, absorve quantidades de energia diferentes. Podemos representar o processo de absorção atômica pela seguinte imagem: Os átomos no estado fundamental são capazes de absorver energia luminosa de comprimentos de ondas específicos e, atingem o estado excitado (maior energia). A concentração de átomos presentes no caminho ótico é proporcional a quantidade de radiação absorvida. Medindo-se a variação de luz transmitida, é possível determinar quantitativamente a presença do analito. Na absorção atômica, a utilização de fontes especiais de luz acopladas a sistemas eficientes de seleção de comprimentos de onda permitem a determinação específica de elementos. Um aspecto importante na técnica utilizada é que os átomos devem estar no estado fundamental para que possa ser realizada uma análise qualitativa. O processo de atomização é feito pela chama no aparelho utilizado. A chama, produzida pela queima de um gás composto de ar-acetileno, que atinge temperaturas altas o suficiente para que ocorra o processo, de atomização, garantindo assim que a análise seja realizada. Para realizar os cálculos das concentrações do analito analisado, utiliza-se da transmitância, que é a relação entre a quantidade de luz inicial, e a quantidade de luz que consegue atravessar a amostra. Além disso, a transmitância possui uma relação exponencial inversa em relação a concentração da amostra empregada, demonstrada pela equação abaixo: T = 10-kc Onde, k é dita como uma constante de proporcionalidade. Utilizando-se da regressão linear e a Lei de Beer, chega-se na relação entre absorbância e a concentração do analito, dada por: A= log
= kC
Tabela 1: Relação da absorbância pela concentração de cobre Concentração (mg/L) ABS (primeira medição) ABS (segunda medição) ABS (média) 1,0 0,022 0,022 0, 2,0 0,057 0,055 0, 3,0 0,077 0,079 0, 4,0 0,117 0,117 0, Aguardente 0,134 0,136 0, Gráfico 1: Curva analítica do Cobre 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.
f(x) = 0.03 x − 0. R² = 0. Absorbância Linear (Absorbância) Linear (Absorbância) Concetração Absorbância Dada a curva analítica do cobre, obtivemos a equação de reta (I) sendo possível determinar a concentração de cobre na cachaça, pela padronização externa. y = 0,0307x - 0,0085 (I) 0,135 = 0,0307x – 0, X= 4.58 mg/L Em seguida, foi feita a determinação da concentração de cobre na cachaça pelo método de adição de padrão. Tabela 2: Relação da absorbância pela adição de padrão Concentração ABS (primeira ABS (segunda ABS (média)
(mg/L) medição) medição) 0,0 0,123 0,121 0, 1,0 0,140 0,143 0, 2,0 0,172 0,174 0, 3,0 0,199 0,197 0, 4,0 0,225 0,231 0, Gráfico 2: Absorbância em relação a adição de padrão -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 0
f(x) = 0.03 x + 0. R² = 1 Absorbância Linear (Absorbância) Adição de padrão Absorbância A partir do gráfico obtivemos a equação de reta (II) do método de adição de padrão, que quando y=0, obtemos o valor, em módulo, da concentração de cobre presente na cachaça analisada. Y = 0.0269x + 0. X = | -0.1186|/0.0269 = 4.41 mg/L Fazendo a média entre os valores obtidos por ambos os métodos, obtemos um resultado final de 4,49mg/L na amostra de cachaça. Questões: 2) A legislação brasileira impõe que o limite da concentração de cobre na cachaça seja de 5,00mg/L, então a amostra analisada está dentro dos padrões do INMETRO. Entretanto, é válido ressaltar que, antes de analisar a amostra, fomos avisados por um técnico que o mesmo teria colocado um pouco mais de
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12. 0
f(x) = 0.04 x + 0. R² = 1
Absorbância Linear (Absorbância) b) y = 0,0361x + 0, c) Para obter a concetração de cromo na amostra, substitui y= x= 0,2022/0,0361 = 5, Considerando a diluição de 10ml em um balão de 50ml, temos: 5,601 x 5 = 28ml/L de cromo na amostra Conclusão: A partir do método utilizado foi possível obter de forma rápida e eficiente a concentração de cobre na cachaça analisada, que apesar do excesso de cobre, ainda se encontra dentro dos padrões esperados, e portanto pode-se concluir que o experimento foi realizado com êxito. Referências: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/produtos/cachaca.asp#normas – Acesso em 20/04/ Welz B, Sperling M. Atomic Absorption Spectrometry. 3ª ed., Wiley-VCH, Weinheim, 1999.
