Vogel: Análise Química Quantitativa
12.6 Técnicas diferenciais
termogravimetria. Siga o procedimento descrito nos experimentos
anteriores. Registre a curva de decomposição de oxalato de níquel da
temperatura do laboratório até 1000°C usando velocidade de aquecimento
de 100°C·min–1 3 –1 em atmosfera de ar e vazão de 10 cm ·min. Repita o
procedimento nas mesmas condições com atmosfera de nitrogênio na vazão
de 10 cm 3 –1 ·min. Observe que, no ar, o produto final de decomposição é
óxido de níquel(II) e, em nitrogênio, o produto final é níquel como metal.
12.5.4 Determinação de cálcio e de magnésio em dolomita
Dolomita é uma mistura equimolecular de carbonatos de cálcio e magnésio
(CaCO3, MgCO3). Siga os procedimentos já descritos, usando uma corrente de ar e velocidade de aquecimento de 30°C·min· –1. O carbonato de
magnésio converte-se em óxido de magnésio em 480°C, aproximadamente,
e o carbonato de cálcio em óxido de cálcio entre 650 e 850°C. Assim, é
possível calcular a percentagem de CaO e MgO em uma amostra de
dolomita. Compare os valores obtidos para cálcio e magnésio com os
obtidos na titulação de Ca 2+ 2+ 2+ + Mg com EDTA (Seção 10.76) e Ca,
usando EGTA como titulante (Seção 10.75).
12.6 Técnicas diferenciais
Análise térmica diferencial
Na análise térmica diferencial (DTA), a amostra a analisar e um material
inerte de referência (usualmente α-alumina) são aquecidos ou resfriados
segundo um protocolo normalmente linear em relação ao tempo. Quando a
amostra não se altera química ou fisicamente, não existe diferença de
temperatura entre a amostra e a referência. Se houver reação, observa-se
uma diferença de temperatura, ΔT, entre a amostra e a referência. Assim,
quando ocorre uma mudança endotérmica como, por exemplo, fusão ou
desidratação, a amostra fica em uma temperatura mais baixa do que a do
material de referência. Esta condição é transitória porque, quando a reação se completa, a amostra atinge novamente a mesma temperatura da
referência.
Em DTA, constrói-se um gráfico de ΔT contra a temperatura ou contra o
tempo, se o programa de aquecimento ou resfriamento for linear com o
tempo. A Fig. 12.9 mostra uma curva idealizada de DTA. O pico 1 é um
pico exotérmico, e o pico 2, endotérmico. A forma e a área dos picos dão
informações sobre a natureza da amostra sob análise. Assim, picos
endotérmicos agudos correspondem comumente a mudanças de
cristalinidade ou a processos de fusão e picos endotérmicos largos a reações
de desidratação. Mudanças físicas dão normalmente curvas endotérmicas,
porém reações químicas, particularmente as de natureza oxidativa, dão
curvas predominantemente exotérmicas.
Calorimetria de varredura diferencial (DSC)
Na DSC com compensação de energia (desenvolvida pela Perkin Elmer
(EUA), a primeira técnica a ser chamada de calorimetria de varredura
diferencial), mede-se a energia necessária para manter nula a diferença de
temperatura entre a amostra e um material de referência em função da
temperatura ou do tempo. Assim, quando ocorre uma transição
endotérmica, a energia absorvida pela amostra é compensada pelo aumento
da energia que ela absorve para manter nula a diferença de temperatura.
Como este acréscimo de energia é exatamente equivalente, em grandeza, à
energia absorvida na transição, mede-se diretamente por calorimetria a
energia de transição. No registro de uma DSC, a abcissa indica a
temperatura de transição e a área do pico mede a transferência total de
energia para ou da amostra. Na Seção 12.7 detalhamos a DSC com medição
de fluxo de calor.