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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Ribeiro, Lívia Paulia Dias
Título: Espectropolarimetria e Polarimetria Baseadas em Cristais Birrefringentes para as Regiões Espectrais do Visível e Infravermelho Próximo
Ano: 2012
Orientador: Prof. Dr. Celio Pasquini
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: Espectropolarímetria, Polarímetria, Sacarímetro, Wollaston, cristal de, AOTF
Resumo: Dois novos instrumentos analíticos, sem o uso de partes móveis, para obtenção de medidas polarimétricas nas regiões do visível (VIS) e infravermelho próximo (NIR) são descritos. Esses equipamentos consistem de um Polarímetro VIS/NIR com fonte de radiação tipo laser de diodo (532 nm, 650 nm e 1064 nm) e um Espectropolarímentro VIS dedicado à obtenção de curva de Dispersão Óptica Rotatória (ORD) e de espectro de absorção, simultaneamente. O método de determinação da rotação óptica empregado nos instrumentos utiliza a equação a = (45 - b)°, onde b é determinado pela função arco tangente da razão dos campos elétricos dos dois feixes produzidos pelo analisador, o qual é constituído por um cristal birrefringente. No desenvolvimento do polarímetro foram avaliados dois analisadores, Glan Laser e Cristal de Wollaston. O instrumento apresentou precisão de 0,003°, e o uso do Cristal de Wollaston permitiu torná-lo mais robusto e compacto, possibilitando que o equipamento possa, eventualmente, ser empregado em controle de qualidade de processos industriais. O espectropolarímetro utiliza um Filtro Óptico Acústico Sintonizável (AOTF), que opera na região do visível (450 nm a 800 nm), como monocromador e analisador simultaneamente, e com características inéditas para esse tipo de equipamento. A melhor precisão, de 0,009°, foi verificada para a media de 20 varreduras. Quando o instrumento é empregado para medida de rotação óptica na presença de uma espécie absorvente, a curva de ORD é imune a absorbância de até 0,3. Estes equipamentos contribuem para o avanço da área da polarimetria, uma vez que apresentam configurações inovadoras que as diferenciam dos equipamentos comercialmente disponíveis, pois nestes, os analisadores são girados mecanicamente para a determinação do ângulo de rotação do plano da radiação polarizada.
Abstract: Two new analytical instruments, which preclude of any moving parts, are described to obtain polarimetric measurements in the visible (VIS) and near-infrared (NIR) spectral regions. These instruments consist of a VIS/NIR polarimeter with diode lasers as radiation source (532, 650 and 1064 nm) and a VIS spectropolarimeter aimed at simultaneously obtaining the optical rotatory dispersion (ORD) curve and absorption spectrum of samples. The method employed to determine the optical rotation in both instruments uses the equation a = (45 - b)°, where b given by arc tangent function ratio between the electrical fields of the beams produced by the polarization analyzer element, made of a birefringent crystal. The polarimeter design was evaluated using two analyzers, a Glan Laser and a Wollaston crystal. The instrument is capable of attaining a repeatability of 0.003°, and, when it uses a Wollaston crystal, to become an instrument more compact and robust, which could be used for in-line measurements of industrial processes. The spectropolarimeter employs an Acousto-Optical Tunable Filter (AOTF) operating as a wavelength selector in visible region (450-800 nm) and polarization analyzer element. This instrument is capable of generating absorption and optical rotation spectra of samples simultaneously, a new characteristic, considering this type of equipment. The repeatability of 0.009° was obtained for the average of 20 scans. When the optical rotation is measured in the presence of absorbent substance the ORD curve is immune to a maximum absorbance of 0.3. The instruments contribute to an important advance in polarimetry, as they show innovative designs, distinct from commercially available instruments, where the analyzers are rotated mechanically, aiming at the determination of the angle of the polarization plane.
Arquivo (Texto Completo): 000900065.pdf ( tamanho: 4,61MB )

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