Spørreskjemaundersøkelsen (2001 – 2003): Faktor analyse

absorver calor, que é a energia térmica necessária para promover a mudança de fase. Sendo assim, o instrumento vai detectar que a amostra está em uma menor temperatura que o material de referência, indicando assim uma transformação endotérmica na curva de ∆T . Por outro lado, se a amostra sofre um processo de cristalização e é liberada energia térmica desse processo, a amostra irá ter uma temperatura maior que o material de referência, aparecendo então na curva de DTA um pico exotérmico[70].

A análise térmica diferencial é largamente utilizada no estudo do comportamento térmico e na determinação da composição de substâncias de ocorrência natural e também daquelas vindas de produtos manufaturados. No estudo de polímeros a DTA é largamente utilizada na determi- nação da composição de uma mistura polimérica, pois cada participante terá seu ponto de fusão específico, que aparecerá na forma de pico endotérmicos, através das temperaturas de fusão medidas é possível identificar os componentes da mistura. Em compostos inorgânicos é passí- vel de observação no DTA processos como fusão, desidratação, oxidação, redução, adsorção e reações no estado sólido[5].

Uma técnica que combina a análise termogravimétrica e a térmica diferencial é a mais largamente utilizada e também a mais útil. A técnica chamada de TG/DTA consiste em obter simultaneamente no mesmo equipamento e portanto nas mesmas condições a variação da massa e da temperatura de uma amostra em relação a um rampa de aquecimento. A grande vantagem dessa técnica simultânea é uma maior certeza na determinação dos eventos térmicos, contudo as condições experimentais são comprometidas[69, 70].

O equipamento utilizado nas análises térmicas foi o Simultâneos DTA-TGA SDT 2960 da TA Instruments, que é capaz de realizar simultaneamente a análise termogravimétrica e a térmica diferencial. A taxa de aquecimento para os experimentos foi de 10o_{C/min em atmosfera}

de N₂com a temperatura inicial sendo a ambiente e a final 800o_{C. O cadinho utilizado foi o de}

platina.

3.4 Espectrometria de Massas

A espectrometria de massas é talvez a técnica mais aplicada de todas as ferramentas analí- ticas disponíveis, isso porque é capaz de prover informação sobre a composição elementar de um amostra, resolver estruturas inorgânicas, orgânicas e de moléculas biológicas, informar a composição qualitativa e quantitativa de misturas complexas e também as relações isotópicas de uma amostra[5, 6].

Essa técnica se baseia no principio que moléculas carregadas vão responder diferentemente a um campo magnético e ou elétrico em função da sua massa. Desta maneira será gerado um espectro onde os íons são separados pela razão massa carga do íon, m/z. Frente a isso, o ponto inicial dessa técnica é produzir um analito iônico gasoso e para tal são usados vários métodos

3.4. ESPECTROMETRIA DE MASSAS

que são divididos em dois grupos, as fontes em fase gasosa e as fontes de dessorção. No primeiro grupo, a amostra é primeiramente vaporizada e então ionizada, no segundo grupo a amostra sólida ou líquida é convertida diretamente em uma especie iônica gasosa. A vantagem das fontes de dessorção é que elas são aplicadas em amostras não voláteis e termicamente instáveis[5].

A capacidade de um espectrômetro de massas em diferenciar duas massas é usualmente definida como resolução do equipamento ou R (R=m/∆m, onde ∆m é a diferença de massa entre dois picos adjacentes e m é a maior massa dentre os dois picos). A resolução necessária depende do tipo de aplicação. Para distinguir íons de mesma massa nominal (28Da) tais como C₂H+

4, CH2N+, N+2 e CO+ será necessária uma resolução na casa do milhares, por outro lado,

para distinguir íons que diferem de uma unidade, NH+

3 m= 17 e CH+4 m=16, é necessário um

equipamento que tenha uma resolução menor que 50.

O espectrômetro de massas é um instrumento que separa rapidamente íons em movimento com base na relação massa-carga, m/z , e ele pode ser classificado de acordo com o método empregado na separação dos íons como se segue[6]:

A) Deflexão por campo magnético (Magnetic Field Defletion)

1. Somente campo magnético (baixa resolução)

2. Foco duplo (Campo magnético e elétrico, alta resolução)

B) Espectrômetro de quadrupolo (Quadrupole massa espectrometry)

1. Quadrupolo filtro de massa (Quadrupole mass filter)

2. Quadrupolo deposito de íon (Quadrupole ion storage - ion trap)

C) Tempo de vôo (Time of flight - TOF)

D) Íon ciclotron ressonante - transformada de Fourier (FT Ion Ciclontron Resonance FT-ICR)

Nos espectrômetros de massa que usam o método de separação de tempo de vôo (TOF) todas as partículas com a mesma carga são submetidas a mesma diferença de potencial V e então

3.4. ESPECTROMETRIA DE MASSAS

alcançam a mesma energia cinética eV ao entrarem em um tubo livre de campos. Assim, os íons com menor massa percorreram uma determinada distância em menor tempo que os íons mais pesados. Os íons acelerados passam por um detector e os tempos são medidos e relacionados com m/z, como pode ser visto na figura 3.5. Como as diferenças entre os tempos de registro de cada íon com massas diferentes é pequeno, na ordem de 10-7_{s, uma eletrônica rápida é}

necessária para adequar a resolução. A vantagem dos equipamentos TOF é que eles quando comparados com os outros tipos de equipamentos exibem simplicidade, robustez, tem um fácil acesso para fonte de íons e são virtualmente livres de limite de massas medidas. Porém eles tem uma menor sensibilidade e também resolução[5, 6].

Figura 3.5: Esquema de um espectrômetro de massas por tempo de vôo (TOF), adaptada de [5] O ion trap é um equipamento no qual íons gasosos são confinados por períodos estendidos por um campo elétrico e ou um campo magnético e então são liberados para o detector de ma- neira seqüencial através de uma varredura de campo elétrico. A variação dos campos dentro da cavidade faz com que íons com uma m/z apropriada circulem em uma orbita estável, e como existe uma relação inversa entre o raio da orbita e a massa do íon, os mais leves percorreram orbitas com raios maiores, e com o aumento desses, alguns íons colidiram nas paredes do equi- pamento, e o íons mais pesados permaneceram estáveis e serão detectados. Esse tipo de detector é robusto, compacto e mais barato que os outros tipos de detectores. A figura 3.6 mostra um esquema do dispositivo ion trap[5, 6].