Utilização de Materiais Alternativos na Construção de um Fotômetro de Absorção Isac Alves Costa Júnior 1. Márcio Rennan Santos Tavares 1, João Jarllys Nóbrega de Souza 1, Paulo Henrique Almeida da Hora 1, Sérgio Ricardo Bezerra Santos 1 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba, Coordenação de Licenciatura em Química, Av. Primeiro de Maio, 720, Jaguaribe, João Pessoa PB Email: renandarwin@hotmail.com INTRODUÇÃO Fotometria é a medida da luz proveniente de um objeto. Até o fim da Idade Média, o meio mais importante de observação astronômica era o olho humano, ajudado por vários aparatos mecânicos para medir a posição dos corpos celestes. Depois veio a invenção do telescópio, no começo do século XVII, e as observações astronômicas de Galileo. A fotografia astronômica iniciou no fim do século XIX e durante as últimas décadas muitos tipos de detectores eletrônicos são usados para estudar a radiação electromagnética do espaço. Todo o espectro electromagnético, desde a radiação gama até as ondas de rádio são atualmente usadas para observações astronômicas. Também corresponde o ramo da óptica que se preocupa em medir a luz, em termos de como seu brilho é percebido pelo olho humano. Aquela se diferencia da radiometria, que é a ciência que mede a luz em termos de sua potência absoluta, por descrever a potência radiante associada a um dado comprimento de onda usando a função de luminosidade modeladora da sensibilidade do olho humano ao brilho. A fotometria é utilizada na astronomia, na observação de estrelas, pela percepção da diminuição da luz por elas emitida. Através de estudos e cálculos, é possível descobrir novos planetas e saber informações como rotação, translação, distância da estrela e satélites. Como a maioria das observações utiliza radiação electromagnética, e podemos obter informações sobre a natureza física da fonte estudando a
distribuição de energia desta radiação, introduziremos alguns conceitos para a caracterização desta radiação. As mudanças de coloração observada durante o determinado processo de complexação está intrinsecamente ligado à excitação dos elétrons que se encontram nos orbitais d, que absorvem determinados comprimentos de onda da luz branca (ondas eletromagnéticas), logo, em determinadas cores (espectro de absorção), e emitem, por conseguinte, a sua cor complementar, ou seja, o seu espectro de emissão. O espectro de emissão é justamente a cor complementar do espectro de absorção. Por exemplo, se um composto está absorvendo na região característica da cor violeta, ou seja, possui seu espectro de absorção em comprimentos de onda que caracterizam a cor violeta, irá apresentar uma coloração amarelada, pois está é a cor complementar do violeta, ou seja, o composto apresentará um espectro de emissão em comprimentos de onda que caracterizam a cor amarela, pois esta é a cor complementar do violeta. Para compreender melhor é necessário que observe o disco de cores: a cor que estiver no seu sentido contrário será sua cor complementar e vice-versa. Figura 1 - Disco de Newton: comprimentos de onda na faixa do visível de 700nm (vermelho) a 400nm (violeta), aproximadamente. METODOLOGIA Para a construção do fotômetro foi utilizado equipamentos alternativos com intuito de evitar gastos elevados. Foram utilizados uma placa de circuito
reutilizada, uma lanterna de LEDs, uma caixa de uma frente de som automotiva, um diodo zenner, uma bateria de uma calculadora, um fotoreceptor, um resistor de 33KΩ, lanterna de LED s, papel celofone azul e um multímetro modelo Dawer DM-1010 A. Figura 2 Montagem do Sistema do Fotômetro Para determinações das analises foi necessário escolher uma solução que apresentasse a cor complementar do espectro no azul (espectro escolhido pelo grupo para realização da analise de fotometria), sendo então escolhida uma solução de Dicromato de Potássio com quatro diferentes concentrações molar (0,01M, 0,03M, 0,06M, 0,09M), pois a referida solução apresenta-se com a coloração laranja no espectro visível (de 400 a 700nm). Com a aplicação das análises de fotometria, obtiveram-se os seguintes resultados descritos na tabela abaixo: Tabela 1 Dados Obtidos no Experimento Concentração Tensão Transmitância Transmitância do K 2 Cr 2 O 7 (M) (V) (%) Absorbância 0 2,75 1 100 0 0,01 2,73 0,99 99 0,00436 0,03 2,70 0,98 98 0,00877 0,06 2,66 0,97 97 0,01323 0,09 2,61 0,95 95 0,02228
Com os dados obtidos durante a análise, foi possível criar a curva de calibração de concentração molar do dicromato de potássio. Figura 3 - Curva de Calibração de Concentração Molar do Didromato de Potássio. CONCLUSÃO Ao termino desta atividade, foi possível averiguar a veracidade das práticas de fotometria e constatar a eficiência, praticidade e confiabilidade que esta categoria de análises proporciona. Outro aspecto observado nesta atividade foi a facilidade de reprodução deste equipamento, denotando que é possível efetuar técnicas e demonstrações de práticas outrora vista como de difícil acesso devido a onerosidade do equipamento, sendo esta realidade revertida no emprego de baixo recurso com o aproveitamento de materiais alternativos como visto no corpo deste trabalho. Outros comprimentos de onda e soluções estão sendo testados. REFERÊNCIAS - Skoog, D. A.; Holler, F. J.; Nieman, T. A; Príncipios de Análise Instrumental. São Paulo: Bookman, 2002. - Lee, J.D.; Química Inorgânica Não Tão Concisa. São Paulo: Edgard Blucher, 2005. - Shriver, D. F.; Atkins, P.W.; Química Inorgânica. São Paulo: Bookman, 2007.
- Atkins, P; Jones, L.; Princípios de Química - Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. São Paulo: Bookman, 2007.