Quando o assunto é concentração de substâncias em uma determinada amostra, é feita análise em laboratório através da incidência de luz. E a dúvida sobre a diferença entre fotometria e espectrofotometria e qual equipamento utilizar acaba chegando.
Porém, antes é necessário entender qual o conceito por trás da utilização da luz para este tipo de medição nas análises químicas e biológicas. Continue a leitura para conferir a real distinção entre os conceitos e qual equipamento deve ser usado em cada aplicação!
O que é colorimetria?
A concentração de compostos químicos presentes em uma solução é verificada por meio da absorção de luz. E vale entender como visualizamos as cores.
Nós não visualizamos uma cor diretamente. O que existe é a observação de qual é o efeito de uma luz em certo objeto ou composto, no nosso caso. Ela pode ser refletida, absorvida ou transmitida.
Outros conceitos são importantes para a compreensão da colorimetria, como o feixe de luz. Ele é composto por vários raios.
Cores
Além disso, a luz branca é constituída de outras sete cores (e isso pode ser visto quando ela é colocada em um prisma), por isso é considerada policromática, e não luz monocromática. São elas:
- Vermelho.
- Laranja.
- Amarelo.
- Verde.
- Azul.
- Anil.
- Violeta.
Desta forma, o branco é policromático, e não uma luz monocromática. Quando é emitida, há absorção de uma cor pelo composto ou objeto.
A luz refletida (que podemos ver) é a complementar da absorvida. Ou seja, se há absorção da amarela, vemos a azul. Vale citar que a identificação é realizada dentro de espectros como o ultravioleta, visível ou infravermelho.
Absorbância
A partir desses conceitos, a colorimetria determina qual a concentração por meio da absorção relativa da luz. A intensidade da iluminação é medida em comprimentos de onda.
A absorbância é a capacidade de absorção da luz. Para obtê-la, usamos a Lei de Lambert-Beer:
A = Ɛ · l · C
Em que A é a absorbância; Ɛ, o coeficiente molar [L/(mol·cm)]; l, o comprimento (cm); e C, a concentração (mol/litro).
A luz é uma forma de radiação eletromagnética. Ela se comporta como uma onda e um fóton. Assim, a cor de uma solução está diretamente relacionada a um comprimento de onda específico.
- Veja também: Qual o melhor pHmetro de solo para análise?
Qual a diferença entre fotometria e espectrofotometria?
Não há uma diferença entre fotometria e espectrofotometria. Há, sim, uma distinção na maneira em que equipamentos realizam a aferição da concentração de uma substância em determinada amostra.
O fotômetro isola apenas um comprimento de onda através de filtros. Ao comparar as intensidades relativas, ele obtém a quantidade de luz. Assim, determina-se a concentração.
A diferença entre o espectrofotômetro e o fotômetro se dá pela quantidade de comprimentos de ondas visíveis. Ao invés de apenas uma, pré-definida, visualizam-se diversas. Isso é possível pois há quebra de luz por espectros por tecnologias como grade de difração.
Como funciona o fotômetro?
O fotômetro, que também é conhecido como colorímetro digital, é um dispositivo que realiza medição da absorção de luz para determinar a concentração de um composto químico.
Entretanto, seu comprimento de onda é fixo. Ou seja, ele só pode ser usado em substâncias que permitam o teste.
A fonte de luz é em LED e, geralmente, o aparelho é portátil. Bom para uso em campo, como para análise de água ou solo.
Como funciona o espectrofotômetro?
O espectrofotômetro é outro aparelho que afere os fótons absorvidos pela substância, determinando sua concentração.
Como o comprimento de onda não é fixo, ele consegue observar uma variação maior. A divisão é a seguinte:
- UV-visível na faixa ultravioleta: 185 nm – 400 nm.
- UV-visível na faixa visível: 400 nm – 700 nm.
- IV-visível na faixa infravermelho: 700 nm – 15.000 nm.
O dispositivo funciona da seguinte forma:
- Feixe de luz branca é transmitido.
- Ele passa por um prisma, que o divide em espectros distintos.
- Depois, seleciona-se o comprimento de onda para o desejado.
- Assim que a luz passa pela substância, é detectada a quantidade de luz absorvida.
- Um sinal é enviado ao leitor para que a medição seja visualizada.
Entre os espectrofotômetros existentes, há diferenciação no modo de trabalho de cada um. Confira os tipos de dispositivos!
Feixe simples
Neste tipo de aparelho, há emissão de apenas um feixe de luz (monocromático). No seu caminho, passa primeiro pela solução de referência e, depois, pela amostra que busca encontrar a concentração de certa substância.
Feixe duplo
Já o espectrofotômetro de feixe duplo elimina a instabilidade de luz, pois utiliza duas fontes monocromáticas, com comprimentos de onda diferentes.
Assim, a iluminação da amostra é feita de maneira alternada em intervalos definidos. O desempenho desse tipo de máquina é melhor para amostras turvas. A confiabilidade torna-se maior.
Feixe dividido
Este modelo é semelhante ao duplo, porém a diferença é que ao invés de um cortador, contém um divisor. Assim, envia-se luz branca para o prisma e outra monocromática à amostra simultaneamente.
Onde comprar fotômetro e espectrofotômetro?
Na ForlabExpress, você encontra diversas opções entre fotômetros e espectrofotômetros. A escolha entre um dispositivo e outro vai depender da necessidade e do tipo de análise.
Se for preciso algo para aferição em campo, o colorímetro ou fotômetro pode ser a solução. Mas se há necessidade de resultados mais robustos, o espectrofotômetro é o mais adequado.
Espectrofotômetro Bivolt – Kasvi
Este espectrofotômetro da Kasvi possui comprimento de onda visível entre 320 nm e 1.020 nm, ideal para aplicação em química, bioquímica, petroquímica, indústria de alimentos, análise de água e resíduos, além de controle de qualidade e pesquisa.
A tela do equipamento é em LCD, possui interface interativa e feixe único.
Especificações técnicas
- Largura da banda espectral: 4 nm.
- Precisão do comprimento de onda: 2 nm.
- Repetibilidade do comprimento de onda: 1 nm.
- Precisão fotométrica: 0,5% T.
- Repetibilidade fotométrica: 0,2% T.
Espectrofotômetro UV-Visível Bivolt – Kasvi
Outro modelo de espectrofotômetro da Kasvi é o que possui comprimento de onda visível entre 190 nm e 1.100 nm e ultravioleta do espectro magnético.
Seu uso também é destinado às aplicações citadas no equipamento anterior, como química, bioquímica, petroquímica, controle de qualidade e pesquisa, indústria alimentícia e análise de água.
Especificações técnicas
- Precisão do comprimento de onda: ±0,5 nm.
- Repetibilidade do comprimento de onda: 2 nm.
- Precisão fotométrica: ±0,5% T.
- Repetibilidade fotométrica: 0,2% T.
- Faixa de exibição fotométrica: 0 T – 200% T; -0,3 A – 3,0 A; 0 C – 9999 C.
Espectrofotômetro Digital UV-VIS Automático c/ Varredura – Kasuaki
Já o modelo de espectrofotômetro da Kasuaki possui comprimento de onda visível entre 190 nm e 1.100 nm. A tela é em LCD retroiluminado. A programação é intuitiva e o modo de criação de curvas é fácil.
Outros detalhes são importantes ao considerarmos o equipamento, como a calibração e a configuração automática do comprimento de onda. Além disso, conta com software específico incluso e os dados podem ser impressos.
Especificações técnicas
- Trabalho com cubetas de 5 mm a 100 mm.
- Precisão do comprimento de onda: ± 1 nm.
- Repetibilidade do comprimento de onda: ≤ 0.2 nm.
- Precisão fotométrica: ±0,5%T
- Repetibilidade fotométrica: 0,2%T
- Faixa de exibição fotométrica: -0,3 A ~ 3 A / 0 T ~ 200%T / 0 C ~9999 C.
Fotômetro Compacto para Análise de Solo Macherey-Nagel
Existem diversos tipos de fotômetros, cada um específico para aferição de uma variável. Este modelo da Macherey-Nagel, com uso próprio para análise de solo. Ele afere quantidades de amônia, fosfato, nitrato e potássio.
Especificações técnicas
- Suporte para cubetas redondas de 16 mm.
- Memória para até 50 resultados.
- Tela iluminada de 64 pixels x 128 pixels.
- Comunicação com software de exportação de dados e alimentação.
- A prova d’água, IP68 (30 minutos a 1 metro).
- Dimensões de 170x95x68 com 500 g.
É fundamental entender que cada aparelho promove medições de concentrações de maneira distinta. Porém, o conceito da colorimetria aplicado em ambos os casos é o mesmo.
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