Espectroscopia é o método usado para analisar as interações existentes entre matéria e radiação eletromagnética.
Utilizada na detecção e quantificação de substâncias, a espectroscopia mede como distintas matérias absorvem (espectro de absorção, emitem (espectro de emissão) e também como espalham luz em variados comprimentos de onda. E há várias modalidades/técnicas, a exemplo da espectroscopia de absorção, emissão e Raman, cada uma demonstrando distintas propriedades moleculares e atômicas.
Aplicada em distintas áreas, a exemplo da química e da física, a espectroscopia é essencial para designar composições químicas, propriedades físicas e também estruturas moleculares, ajudando nos avanços tecnológicos e científicos importantes.
E a espectroscopia ainda tem um papel importante na astronomia. As estrelas, inclusive o Sol, emitem uma diversidade de ondas eletromagnéticas além da luz que é visível. E através do uso de detectores específicos, há então como observar e coletar dados de tais ondas.
Com a espectroscopia é possível então interpretar esses dados, mostrando informações a respeito da composição química, temperatura e de outras propriedades das estrelas e dos demais corpos celestes. Isso ajuda no entendimento do universo e processos astrofísicos.
Propriedades como transmissão, reflexão, refração, além de frequência, amplitude e polarização são estudadas na espectroscopia.
Importância e aplicações
A espectroscopia é importante para diversas áreas da ciência e da tecnologia por causa da sua capacidade de fornecer informações detalhadas a respeito da composição e da estrutura da matéria.
Em química, por exemplo, há a essencialidade da espectroscopia para identificar substâncias desconhecidas. Mas ela também ajuda a determinar a concentração de componentes numa mistura e investigar as reações químicas em tempo real.
Técnicas como a espectroscopia de absorção e emissão, por exemplo, possibilitam a análise precisa de compostos, auxiliando na pesquisa e criação de novos materiais e novos medicamentos.
Enquanto isso, na física, a espectroscopia auxilia na compreensão das propriedades fundamentais dos átomos e das moléculas, assim como as interações existentes entre luz e matéria. Isso ajuda no desenvolvimento de novas teorias e modelos que explicam o comportamento da matéria em variadas condições.
Além disso, há o uso de técnicas espectroscópicas na investigação de estados quânticos e das propriedades eletrônicas de materiais. Isso é algo que impulsiona os avanços nas áreas como a nanotecnologia e a física de semicondutores.
Em astronomia, a espectroscopia se trata de uma ferramenta essencial para estudo da composição e da dinâmica dos corpos celestes. Por meio da análise da luz emitida ou absorvida pelas estrelas, planetas e pelas galáxias, os astrônomos determinam a composição química, também a densidade, a temperatura e a velocidade dos objetos distantes. Isso ajuda a compreensão da formação e evolução do universo, mas ainda na identificação de exoplanetas e na procura por sinais de vida extraterrestre.
No contexto ambiental, usa-se a espectroscopia no monitoramento da poluição do ar e da água.
Com a ajuda desse processo se consegue detectar contaminantes e estudar sobre os processos ecológicos. Equipamentos portáteis são usados na espectroscopia para análises precisas no campo, tornando a tomada de decisões em prol da preservação do meio ambiente em algo mais fácil.
Espectroscopia de infravermelho próximo
Dá-se o nome de espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) para a técnica que investiga a interação da radiação eletromagnética, nomeadamente na faixa do infravermelho próximo (por volta de 780 nm a 2500 nm), com a matéria.
A NIR é uma técnica baseada na absorção de luz por moléculas, o que gera transições vibracionais e rotacionais para os enlaces químicos nas moléculas.
Essa técnica é especialmente importante quando o objetivo é investigar compostos orgânicos e sistemas biológicos, já que muitas moléculas contam com bandas de absorção características em tal região do espectro. Os benefícios da espectroscopia NIR são: sua não-invasividade, agilidade e também a capacidade para analisar amostras sem uma preparação extensiva.
Espectroscopia Raman Morfologicamente Dirigida
A Espectroscopia Raman Morfologicamente Dirigida (da sigla MDRS) é aquela que alia a espectroscopia Raman com a análise morfológica de partículas visando a caracterização de materiais de modo mais preciso.
Por meio dessa técnica, há como identificar a composição química e ainda a forma física das partículas individuais numa amostra. A princípio, há uma investigação das partículas morfologicamente, designando parâmetros como tamanho, forma e também distribuição.
Em seguida, a espectroscopia Raman é utilizada em partículas específicas visando conseguir informações químicas com detalhes. Essa é uma combinação que concede uma visão abrangente sobre as amostras. E assim se distingue materiais com propriedades similares, porém com composições distintas.
A MDRS é ainda usada quando o foco é caracterizar ingredientes ativos e excipientes. Com isso se tem a uniformidade dos medicamentos. Também é aplicada na análise de polímeros, de pigmentos e também de contaminantes, ajudando na produção e controle de qualidade.
Espectroscopia de fluorescência de raios X
Chamada de espectroscopia de fluorescência de raios X, ela se trata de um processo usado na identificação de elementos numa amostra.
Ocorre ali que essa amostra é estimulada com raios X e, depois, medem-se os raios X fluorescentes que vem dela. Ali acontece a detecção dos elementos através da determinação da energia ou do comprimento de onda dos raios X fluorescentes. E é possível calcular a concentração com base na intensidade dos raios X fluorescentes.
SOUSA, Priscila. (22 de Maio de 2024). Espectroscopia - O que é, conceito, importância e aplicações. Conceito.de. https://conceito.de/espectroscopia