Espectroscopia de Absorção UV–Visível

A espectroscopia de absorção UV–visível mede a atenuação da luz ultravioleta ou visível por uma amostra para quantificar analitos através de transições eletrónicas.

Definition

A espectroscopia de absorção UV–visível é um método espectroscópico molecular que determina a concentração do analito a partir da fração de radiação ultravioleta ou visível absorvida durante as transições eletrónicas.

Scope

Este tópico abrange a instrumentação e a prática da medição da absorção molecular entre aproximadamente 190 e 800 nm: fontes contínuas e de linha, monocromadores e arranjos de fotodíodos, espectrofotómetros de feixe único e duplo, e a aplicação da lei de Beer–Lambert à determinação quantitativa. Inclui métodos colorimétricos nos quais uma reação formadora de cor torna um analito não absorvente mensurável.

Core questions

• Como a absorbância se relaciona com a concentração através da lei de Beer–Lambert?
• Que cromóforos e transições eletrónicas dão origem à absorção UV–visível?
• Como os reagentes colorimétricos são usados para tornar os analitos não absorventes detetáveis?
• Que fontes de erro — luz difusa, desvio da lei de Beer, ruído instrumental — limitam a precisão?

Key theories

Lei de Beer–Lambert

A absorbância é igual ao produto da absortividade molar, do comprimento do caminho e da concentração, permitindo a quantificação direta a partir de uma única medição contra uma calibração; a lei assume radiação monocromática, soluções diluídas e ausência de desvios químicos ou instrumentais.

Mechanisms

A absorção ocorre quando um fotão promove um eletrão de um orbital molecular no estado fundamental para um orbital de energia superior; a diferença de energia define o comprimento de onda absorvido, e a absortividade molar reflete a probabilidade de transição. Um espectrofotómetro mede a razão entre a intensidade transmitida e a incidente, reporta-a como transmitância e converte-a logaritmicamente em absorbância, que é proporcional à concentração dentro do intervalo linear.

Clinical relevance

A espectrofotometria UV–visível sustenta inúmeros ensaios de rotina: quantificação de proteínas e ácidos nucleicos, testes enzimáticos de química clínica, medição de espécies dissolvidas na análise de água e ensaios farmacêuticos e testes de dissolução.

History

A base quantitativa do método remonta ao trabalho de Bouguer e Lambert sobre a atenuação da luz no século XVIII e à demonstração de Beer em 1852 de que a absorção é proporcional à concentração. Espectrofotómetros fotoelétricos práticos surgiram na década de 1940, e os instrumentos com arranjos de díodos permitiram posteriormente a aquisição rápida de espectros completos.

Key figures

• August Beer
• Pierre Bouguer
• Johann Heinrich Lambert

Seminal works

• skoog2017
• harris2020

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre transmitância e absorbância?

A transmitância é a fração da luz incidente que passa através da amostra; a absorbância é o logaritmo negativo da transmitância e é diretamente proporcional à concentração, razão pela qual o trabalho quantitativo utiliza a absorbância.

Por que um branco é medido na espectroscopia UV–visível?

Um branco contendo tudo, exceto o analito, corrige a absorção e reflexão pelo solvente, cuvete e reagentes, de modo que a absorbância medida reflete apenas o analito.