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A espetroscopia de infravermelhos (IV) é uma técnica analítica muito utilizada para identificar compostos químicos com base na sua absorção de luz infravermelha.O brometo de potássio (KBr) é normalmente utilizado como material de matriz para a preparação de amostras sólidas em espetroscopia de IV devido à sua transparência na região do IV.No entanto, há situações em que o KBr pode não ser adequado, como quando a amostra reage com o KBr ou quando são preferidos materiais alternativos para aplicações específicas.Este artigo explora as alternativas ao KBr na espetroscopia de IV, as suas vantagens e as suas limitações.

Pontos-chave explicados:

1. Porque é que o KBr é habitualmente utilizado na espetroscopia de IV

   • O KBr é transparente na região do IV, permitindo uma transmissão clara da luz infravermelha.
   • É quimicamente inerte para a maioria das amostras, o que o torna um material de matriz fiável.
   • O KBr pode ser facilmente prensado em pastilhas, o que simplifica a preparação de amostras.

2. Alternativas ao KBr para espetroscopia de IV

   • Cloreto de sódio (NaCl):

     • O NaCl é outro halogeneto alcalino que é transparente na região do IV.
     • É menos higroscópico do que o KBr, o que o torna uma melhor escolha para amostras sensíveis à humidade.
     • No entanto, o NaCl é mais duro e mais difícil de prensar em pastilhas do que o KBr.

   • Iodeto de césio (CsI):

     • O CsI é transparente numa gama mais ampla do espetro de IV, incluindo a região do IV distante.
     • É mais macio do que o KBr, tornando-o mais fácil de prensar em pastilhas.
     • O CsI é mais caro e higroscópico, o que pode ser uma limitação para algumas aplicações.

   • Cloreto de potássio (KCl):

     • O KCl é outra alternativa que é menos higroscópica do que o KBr.
     • É adequado para amostras que reagem com KBr ou NaCl.
     • No entanto, as pastilhas de KCl são mais difíceis de preparar devido à sua menor compressibilidade.

   • Células de bigorna de diamante:

     • O diamante é transparente na região do infravermelho e pode ser usado como um material de janela para estudos de alta pressão.
     • É quimicamente inerte e durável, o que o torna ideal para aplicações especializadas.
     • O custo elevado e a disponibilidade limitada das bigornas de diamante tornam-nas menos práticas para uso rotineiro.

   • Películas de polietileno (PE):

     • As películas de PE são utilizadas para amostras que não podem ser moídas em pó ou prensadas em pellets.
     • São transparentes na região do infravermelho médio e são adequadas para amostras líquidas ou em gel.
     • As películas de PE não são ideais para amostras sólidas devido à sua resistência mecânica limitada.

3. Factores a considerar na escolha de uma alternativa

   • Transparência na região IR: O material deve ser transparente na gama de comprimentos de onda de interesse.
   • Compatibilidade química: O material não deve reagir com a amostra ou interferir com a análise.
   • Facilidade de preparação da amostra: O material deve permitir a preparação direta de pellets ou películas.
   • Custo e disponibilidade: O material deve ser económico e estar prontamente disponível para utilização de rotina.
   • Higroscopicidade: O material não deve absorver humidade, o que pode interferir com o espetro de IV.

4. Aplicações de materiais alternativos

   • NaCl e KCl: Adequado para a análise de rotina de amostras sólidas, especialmente em ambientes sensíveis à humidade.
   • CsI: Ideal para espetroscopia de infravermelhos distantes e aplicações especializadas que requerem uma gama espetral mais ampla.
   • Células de bigorna de diamante: Utilizadas em estudos de IV a alta pressão e para amostras que requerem uma durabilidade extrema.
   • Filmes PE: Útil para amostras líquidas ou de gel que não podem ser preparadas como pellets.

5. Limitações das alternativas

   • Cada alternativa tem o seu próprio conjunto de limitações, como o custo, a higroscopicidade ou a dificuldade na preparação da amostra.
   • A escolha da alternativa depende dos requisitos específicos da análise, incluindo o tipo de amostra e a gama espetral de interesse.

Em resumo, embora o KBr seja o material de matriz mais utilizado na espetroscopia de IV, existem várias alternativas disponíveis, cada uma com as suas próprias vantagens e limitações.A escolha da alternativa depende de factores como a transparência, a compatibilidade química, a facilidade de preparação e o custo.Ao compreender estas alternativas, os investigadores podem selecionar o material mais adequado para as suas aplicações específicas de espetroscopia de IV.

Tabela de resumo:

Alternativa	Vantagens	Limitações
Cloreto de sódio (NaCl)	Menos higroscópico, adequado para amostras sensíveis à humidade	Mais difícil de prensar em pastilhas do que o KBr
Iodeto de césio (CsI)	Transparente numa gama de IV mais ampla, mais suave para a preparação de pastilhas	Caro e higroscópico
Cloreto de potássio (KCl)	Menos higroscópico, adequado para amostras reactivas	Mais difícil de preparar pellets devido à menor compressibilidade
Células de bigorna de diamante	Quimicamente inertes, duráveis, ideais para estudos de alta pressão	Custo elevado e disponibilidade limitada
Películas de polietileno (PE)	Adequadas para amostras líquidas ou de gel, transparentes na região do infravermelho médio	Resistência mecânica limitada para amostras sólidas

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