Métodos de análise exploratória aplicadas ao ensino de espectroscopia na região do infravermelho

Abstract

Since the chemical analysis advancement has required increasingly chemometric applications, teaching materials became important for the infrared spectrometry teaching. In this sense, it is proposed an experimental activity for undergraduate and graduate students, where hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA) are applied in infrared spectra of organic solvents. Four studies were accomplished in a gradual manner, starting with the analysis of the simplest groups to the most complex group. The procedure analysis of the hydrocarbon, alcohols and ketones samples effectively illustrated the concepts of multivariate exploratory analysis, HCA and PCA. In addition, the resulting spectra clearly demonstrated the differences of the organic functions and aromaticity and also the used software proved to be adequate for users with little prior knowledge in this area.

Uma vez que o avanço das análises químicas vem exigindo cada vez mais aplicações quimiométricas, materiais didáticos de auxílio aos professores de ensino de espectroscopia molecular são de suma importância. Neste sentido, propõe-se uma atividade experimental para alunos de graduação e pós-graduação, onde aplicam-se análise por agrupamentos hierárquicos (HCA) e análise por componentes principais (PCA) em espectros na região do infravermelho de solventes orgânicos. Foram realizados 4 estudos de forma gradual, iniciandose com as análises com grupos mais simples a conjunto de análises mais complexos. O procedimento de análise das amostras de hidrocarbonetos, álcoois e cetonas ilustrou de forma efetiva os conceitos da análise exploratória multivariada, HCA e PCA. Além disso, os espectros na região do infravermelho resultantes demonstraram claramente a diferenciação das funções orgânicas e aromaticidade e o software utilizado mostrou-se adequado para usuários com pouco conhecimento prévio nesta área.