Vogel: Análise Química Quantitativa
18.6 Analisadores especializados
desenvolvimento dos computadores.
18.6 Analisadores especializados
Um grupo muito importante de instrumentos de infravermelho é o dos
espectrômetros utilizados para medidas quantitativas como parte de um
processo de monitoração contínua em indústrias ou no ambiente. Estes
instrumentos são projetados com um objetivo determinado, isto é, são
especializados, e operam automaticamente. Seu objetivo é medir um
determinado composto ou uma família de compostos.
Um exemplo típico deste tipo de instrumento é o analisador não
dispersivo de fluxo contínuo usado para a análise de monóxido de carbono
(Fig. 18.7). Feixes idênticos de radiação infravermelha passam pelas células
de referência e de amostra e um detector de diafragma registra os sinais e os
equilibra, um em relação ao outro. O detector de diafragma consiste em
dois compartimentos de mesmo volume cheios com o gás puro que se quer
determinar. Quando o nível de monóxido de carbono aumenta no fluxo de
amostra, a radiação infravermelha em 4,2 μm é absorvida e a intensidade do
feixe de infravermelho diminui. O diafragma se deforma em virtude do
aquecimento desbalanceado na célula e registra um sinal proporcional à
quantidade de monóxido de carbono do fluxo de amostra. O registro do
sinal é feito usualmente em uma folha ou em uma fita contínua.
Outra aplicação especializada da espectroscopia quantitativa no
infravermelho, que provocou muito interesse nos últimos anos, é a medida
de etanol no hálito de motoristas suspeitos de haverem ingerido bebidas
alcoólicas antes de dirigir. Os argumentos a favor e contra este
procedimento estão bem documentados [5], mas estes analisadores são
usados em muitos países para controlar o problema álcool–direção. Um dos
analisadores de infravermelho típicos usados com este objetivo é o Lion
Intoximeter 3000 (Fig. 18.8). Diferentemente do medidor de monóxido de
carbono que descrevemos acima, o Lion Intoximeter 3000 usa um filtro de
interferência para monocromatizar a radiação de 3,39 μm, que corresponde
à freqüência de deformação axial de C—H do etanol. A fonte de radiação infravermelha é um filamento de Nicromo em forma de hélice montado em
volta de um cilindro de cerâmica e mantido em 800°C. O feixe emitido pela
fonte de Nicromo divide-se em dois antes de passar por uma célula de gás
de passo óptico fixo dividida em duas câmaras.
Fig. 18.7 Analisador não-dispersivo de infravermelho com fluxo contínuo
Nas circunstâncias normais, a composição da atmosfera nas duas câmaras
é a mesma, os sinais resultantes ficam equilibrados e a razão entre as
energias dos dois feixes pode ser usada para estabelecer as condições da
linha de base. Quando etanol passa pelo instrumento, vindo de um simulador ou do hálito de um motorista, o feixe de infravermelho é