FTIR: O que faz essa análise?

FTIR: entenda como a vibração entre diferentes ligações atômicas podem nos dar informações preciosas sobre os materiais poliméricos.

A espectroscopia no infravermelho começou a ser utilizada pelos russos. A partir da década de 1950 foram comercializados os primeiros espectrômetros dispersivos. É um método de caracterização físico para análise qualitativas e determinações quantitativas de traços de elementos. Isto é possível porque os átomos que formam as moléculas possuem frequências específicas de vibração, que variam de acordo com a estrutura, composição e o modo de vibração da amostra. Para varrer essa gama de frequência utiliza-se o infravermelho.

Os instrumentos usados são chamados espectrômetros de infravermelho, e a propriedade física medida é a capacidade da substância para absorver, transmitir, ou refletir radiação infravermelho.

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Esta é uma técnica que encontra uma variedade de utilização em laboratórios analíticos industriais e laboratórios de pesquisa de todos os tipos. Análise no infravermelho pode ser uma análise não-destrutiva (a amostra pode normalmente ser recuperada para novo uso), e é útil para microamostras (faixa inferior micrograma).

Nem tudo é tão simples.

A principal dificuldade da análise de FTIR é a interpretação de seus resultados.

A espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) é considerada uma das mais importantes técnicas experimentais para a caracterização de polímeros em termos de identificação e/ou determinação de características estruturais de Polímeros. Além das informações qualitativas, a análise por FTIR permite a determinação semi-quantitativa de componentes de uma amostra ou mistura. Dependendo da natureza da amostra a ser analisada pode ser uma técnica fácil e rápida, sendo possível também analisar amostras pequenas ou em pequenas quantidades.

Na área de polímeros, principalmente em indústrias transformadoras, há um certo mito com relação a esta análise. Isso se deve ao fato de que subentende-se que fazendo a análise de FTIR em uma amostra se terá a respostas de tudo que tem em sua composição. O que não é verdade pois a resposta da análise é um espectro de absorção de grupamentos químicos e não de substâncias.

Assim, sem informações prévias, referências e padrões, dificilmente se identifica uma substância.  Um exemplo é o caso da identificação de aditivos em uma resina polimérica. Até mesmo resinas de uma mesma “família” não apresentam diferenças acentuadas nos espectros como no caso de Poliesteres (figura), de Poliamidas, etc. A mesma dificuldade é encontrada para análise quantitativa.

Figura: Análise FTIR – Em cima PET, abaixo PBT.

A análise de FTIR em borrachas também não se trata de algo simples. A grande maioria das borrachas apresentam muitos grupamentos químicos semelhantes e pequenas diferenças. Para identificação/caracterização de borrachas por FTIR é útil a utilização de normas ISO e ASTM próprias para este fim.

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Nós recomendamos:

“Identificação Espectrométrica de Compostos Orgânicos” – Robert M. Silverstein, Francis X. Webster, David J. Kiemle.

“Técnicas de Caracterização de Polímeros” – S.V. Canevarolo

“Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR)” – Helena M. A. R. Silva