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comprimento de onda do Infravermelho. No Infravermelho Distante ou Longínquo e Médio estudam-se, respectivamente, os espectros de rotação das moléculas e os espectros de vibração molecular: enquanto que no Infravermelho Próximo estudam-se os harmônicos das vibrações moleculares (MILAGRES, 2009). TABELA 1 – REGIÃO DO INFRAVERMELHO DE INTERESSE PARA ANÁLISES QUÍMICAS REGIÃO COMPRIMENTO DE ONDA (nm)/ (intervalo de nº de INFRAVERMELHO PRÓXIMO - NIR INFRAVERMELHO MÉDIO - MIR onda, cm-¹) 780 -2500 nm ou (12.821 – 4000 cm-¹) 2500-25000 nm ou (4000 – 400 m-¹) INFRAVERMELHO 2,5 x 10 DISTANTE - FIR 4 a 10 6 nm ou (400 – 10 cm-¹) FONTE: Definição internacional ASTM.(MILAGRES, 2009). CARACTERÍSTICA MEDIDA Overtones e combinações de bandas de vibrações moleculares fundamentais, especialmente de estiramento e deformações angulares. Vibrações moleculares fundamentais: estiramentos, deformações angulares, abano, tesoura. Rotações moleculares. A radiação infravermelha geralmente não é energética o suficiente para causar transições eletrônicas. A absorção desta radiação esta muito restrita a espécies moleculares que tem pequenas diferenças de energia entre vários estados vibracionais e rotacionais. Para absorver radiação infravermelha, uma molécula precisa sofrer uma variação no momento de dipolo como conseqüência do movimento vibracional ou rotacional. Apenas nessas circunstâncias o campo elétrico alternado da radiação pode interagir com a molécula e causar variações na amplitude de um de seus movimentos. O momento dipolar é determinado pela magnitude da diferença de carga e a distância entre dois centros de carga. Quando uma molécula que possui essa variação do momento dipolar vibra, uma variação regular do momento dipolar ocorre e surge um campo que pode interagir com o campo elétrico associado à radiação. Se a freqüência da radiação coincidir exatamente com a freqüência vibracional natural da molécula, ocorre uma transferência de energia efetiva e resulta em uma variação da amplitude da vibração molecular e a conseqüência é a absorção de radiação. Do mesmo modo, a rotação de moléculas assimétricas em torno dos seus centros de massa resulta 39
em uma variação periódica do dipolo que pode interagir com a radiação. Nenhuma variação efetiva no momento de dipolo ocorre durante a vibração ou rotação de uma molécula homonuclear, como O2, N2 ou Cl2 e, conseqüentemente, essas substâncias não podem absorver no infravermelho (COATES, 1999; SKOOG, 2002, citado por MILAGRES, 2009). A espectroscopia infravermelha é a medição do comprimento de onda e intensidade da absorção de luz infravermelha de uma amostra. É tipicamente usada na medição quantitativa de grupos funcionais orgânicos, especialmente O- H, N-H, e C=O (SAMISTRARO, 2008). O método tem aplicação quase universal, uma vez que interage com qualquer material cujos grupos químicos funcionais, como por exemplo, C-H, O-H, S-H e N-H, influenciam as propriedades que serão medidas. A radiação NIR (comprimentos de onda de 750 nm a 2500 nm) provoca vibrações moleculares nesses grupos químicos. Métodos estatísticos intensivamente computadorizados, como análise dos componentes principais (PCA) e regressão dos mínimos quadrados parciais (PLS), podem ser usados para identificar tendências em dados espectrais e predizer os parâmetros de interesse (CAMPOS, 2008). Abrahão (2005) citando vários autores que expõem que a espectroscopia tem como objetivo revelar o efeito da interação entre a radiação eletromagnética e a matéria, estando esta em estado sólido, líquido ou gasoso, sobre a quantidade e qualidade da radiação que é refletida ou transmitida por um corpo irradiado. É chamada radiação eletromagnética à transmissão da energia na forma de ondas que possuem um componente elétrico e outro magnético – ondas eletromagnéticas. Tais ondas são produzidas pela movimentação de uma carga em um campo magnético. Segundo Hein (2008), a Espectroscopia no Infravermelho Próximo (Near Infrared Spectroscopy, NIRS) é uma técnica acurada, rápida, não-destrutiva, aplicável em um grande número de amostras em processos on-line e pode ser aplicada em qualquer substância cujas moléculas contenham, principalmente, ligações C-H, O-H, N-H, S-H ou C=O. Quando um composto orgânico é submetido à energia de infravermelho os grupos funcionais (–OH, -NH, -CO, -CH) sofrem uma serie de vibrações e proporcionam bandas características a determinados comprimentos de onda. A 40
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<strong>em</strong> uma variação periódica do dipolo que po<strong>de</strong> interagir com a radiação.<br />
Nenhuma variação efetiva no momento <strong>de</strong> dipolo ocorre durante a vibração ou<br />
rotação <strong>de</strong> uma molécula homonuclear, como O2, N2 ou Cl2 e,<br />
conseqüent<strong>em</strong>ente, essas substâncias não pod<strong>em</strong> absorver no infravermelho<br />
(COATES, 1999; SKOOG, 2002, citado por MILAGRES, 2009).<br />
A espectroscopia infravermelha é a medição do comprimento <strong>de</strong> onda e<br />
intensida<strong>de</strong> da absorção <strong>de</strong> luz infravermelha <strong>de</strong> uma amostra. É tipicamente<br />
usada na medição quantitativa <strong>de</strong> grupos funcionais orgânicos, especialmente O-<br />
H, N-H, e C=O (SAMISTRARO, 2008).<br />
O método t<strong>em</strong> aplicação quase universal, uma vez que interage com<br />
qualquer material cujos grupos químicos funcionais, como por ex<strong>em</strong>plo, C-H, O-H,<br />
S-H e N-H, influenciam as proprieda<strong>de</strong>s que serão medidas. A radiação NIR<br />
(comprimentos <strong>de</strong> onda <strong>de</strong> 750 nm a 2500 nm) provoca vibrações moleculares<br />
nesses grupos químicos. Métodos estatísticos intensivamente computadorizados,<br />
como análise dos componentes principais (PCA) e regressão dos mínimos<br />
quadrados parciais (PLS), pod<strong>em</strong> ser usados para i<strong>de</strong>ntificar tendências <strong>em</strong><br />
dados espectrais e predizer os parâmetros <strong>de</strong> interesse (CAMPOS, 2008).<br />
Abrahão (2005) citando vários autores que expõ<strong>em</strong> que a espectroscopia<br />
t<strong>em</strong> como objetivo revelar o efeito da interação entre a radiação eletromagnética e<br />
a matéria, estando esta <strong>em</strong> estado sólido, líquido ou gasoso, sobre a quantida<strong>de</strong><br />
e qualida<strong>de</strong> da radiação que é refletida ou transmitida por um corpo irradiado. É<br />
chamada radiação eletromagnética à transmissão da energia na forma <strong>de</strong> ondas<br />
que possu<strong>em</strong> um componente elétrico e outro magnético – ondas<br />
eletromagnéticas. Tais ondas são produzidas pela movimentação <strong>de</strong> uma carga<br />
<strong>em</strong> um campo magnético.<br />
Segundo Hein (2008), a Espectroscopia no Infravermelho Próximo (Near<br />
Infrared Spectroscopy, NIRS) é uma técnica acurada, rápida, não-<strong>de</strong>strutiva,<br />
aplicável <strong>em</strong> um gran<strong>de</strong> número <strong>de</strong> amostras <strong>em</strong> processos on-line e po<strong>de</strong> ser<br />
aplicada <strong>em</strong> qualquer substância cujas moléculas contenham, principalmente,<br />
ligações C-H, O-H, N-H, S-H ou C=O.<br />
Quando um composto orgânico é submetido à energia <strong>de</strong> infravermelho os<br />
grupos funcionais (–OH, -NH, -CO, -CH) sofr<strong>em</strong> uma serie <strong>de</strong> vibrações e<br />
proporcionam bandas características a <strong>de</strong>terminados comprimentos <strong>de</strong> onda. A<br />
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