26 Introdução à espectroscopia
2.6 PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO Para obter o espectro infravermelho, deve-se colocar o composto em um recipiente de amostra ou cela. Na espectroscopia no infravermelho, isso já é um problema. Vidros e plásticos absorvem muito em quase toda essa região do espectro. As celas devem ser construídas a partir de substância iônicas – normalmente cloreto de sódio ou brometo de potássio. Placas de brometo de potássio são mais caras do que placas de cloreto de sódio, mas são úteis em uma faixa de 4000 a 400 cm–1. Placas de cloreto de sódio são mais utilizadas por causa de seu custo mais baixo, porém seu uso em espectroscopia vai de 4000 a 650 cm–1. O cloreto de sódio começa a absorver em 650 cm–1, e qualquer banda com frequências mais baixas do que isso não será observada. Como poucas bandas importantes aparecem em menos de 650 cm–1, as placas de cloreto de sódio são mais comuns na espectroscopia no infravermelho. Líquidos. Uma gota do composto orgânico líquido é colocada entre um par de placas polidas de cloreto de sódio ou de brometo de potássio, chamadas placas de sal. Quando as placas são delicadamente apertadas, um fino filme líquido é formado entre elas. Um espectro determinado por esse método é denominado espectro do líquido puro, já que não se usa nenhum solvente. Placas de sal são facilmente quebráveis e solúveis em água. Compostos orgânicos analisados por essa técnica não devem conter água. O par de placas é inserido em um suporte que caiba no espectrômetro. Sólidos. Existem vários métodos para determinar espectros infravermelhos de sólidos. Um método tem sido misturar a amostra sólida moída bem fina com brometo de potássio em pó e comprimir a mistura sob alta pressão. Sob pressão, o brometo de potássio funde e inclui o composto em uma matriz. O resultado é uma pastilha de KBr, que pode ser inserida em um suporte do espectrômetro. Se for preparada uma boa pastilha, o espectro obtido não conterá bandas interferentes, já que o brometo de potássio é transparente até 400 cm–1. Leve penetração na amostra dos raios refletidos na superfície. Amostra
(Reflexões múltiplas) Cristal ATR
Fonte de raio infravermelho
Saída do raio infravermelho atenuado
Outro método, a suspensão de Nujol, envolve moer o composto com óleo mineral (Nujol) para criar uma suspensão da amostra, bem moída, dispersada em óleo mineral. A suspensão grossa é colocada entre placas de sal. A principal desvantagem desse método é que o óleo mineral mascara bandas que podem estar presentes no composto analisado. As bandas do Nujol aparecem em 2924, 1462 e 1377 cm–1. O melhor método para obter o espectro de um sólido é usar o acessório de Refletância Total Atenuada (RTA). Instrumentos modernos de IV-FT já oferecem esse acessório em conjunto com o módulo típico de transmitância. O método RTA oferece uma poderosa técnica de amostragem que virtualmente elimina a preparação de amostras tanto com líquidos como com sólidos, levando assim a uma rápida análise das amostras. Embora os fabricantes ofereçam várias opções de cristais, o diamante do RTA oferece a melhor opção para máxima durabilidade no laboratório de química orgânica. Com o acessório RTA, a pessoa simplesmente coloca uma pequena quantidade de líquido ou sólido diretamente no diamante sem qualquer preparação prévia. O diamante é cortado e montado em ângulos precisos de tal maneira que o feixe de entrada de radiação infravermelha salta para trás e para a frente fora das superfícies internas do cristal. Quando o feixe reflete fora da superfície, onde a amostra foi colocada, penetra a amostra levemente, e a frequência vibracional da amostra é em parte absorvida, “atenuando” assim o feixe.