Descreva a tocha de vidro e como é formado o Plasma induzido em ICP-OES. Qual o gás mais comumente usado? Trata-se de um gás explosivo?

Passo 1

O enunciado quer que a gente explique o que é a tocha de vidro (normalmente de quartzo) usada em ICP-OES, como ela gera e sustenta o plasma de indução e, por fim, qual é o gás mais usado e se ele é explosivo. Vamos precisar entender a montagem da tocha (tubos concêntricos, entrada de amostra e de gás), o princípio de excitação por campo de radiofrequência e as propriedades do gás de plasma.

Passo 2

A tocha de vidro em ICP-OES é feita quase sempre de quartzo (Si O_{2}) e consiste em três tubos concêntricos alinhados verticalmente:
1. O tubo interno transporta a névoa da amostra (gotículas muito finas geradas pelo nebulizador).
2. O tubo intermediário leva o gás de plasma, que vai ser ionizado.
3. O tubo externo, chamado de “tubo de proteção”, garante estabilidade e refrigeração do plasma.
A montagem de quartzo suporta altas temperaturas e é transparente, permitindo a observação e coleta da luz emitida.

Passo 3

O plasma é formado por indução eletromagnética:
1. Em volta da tocha há uma bobina ligada a um gerador de radiofrequência (tipicamente 27,12 MHz).
2. Quando o gás de plasma (e a névoa de amostra) passa pelo interior da bobina, o campo magnético variável gera correntes de Foucault no gás.
3. Essas correntes aquecem o gás a temperaturas muito altas (da ordem de 6000 10000 K), ionizando-o e criando o plasma.
4. O plasma resultante sustenta-se sozinho: elétrons livres mantêm o aquecimento por colisões e recombinações, gerando a emissão característica dos elementos analisados.

Passo 4

O gás mais comumente usado é o argônio, simbolizado por \mathrm{Ar}. Os motivos principais são:
– É um gás nobre, quimicamente inerte, o que evita interferências na análise.
– Está disponível em alta pureza e relativamente baixo custo.
– Tem boas propriedades de ionização para manter um plasma estável.
O argônio não é explosivo, pois não reage espontaneamente com outros compostos nem se inflama; ele apenas transporta a amostra e forma o meio de plasma.

Resposta

Gás usado: Argônio ( \mathrm{Ar}).
É um gás inerte e não explosivo.

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