DAD 

No LACOM, utilizamos o HPLC acoplado ao Detector de Arranjo de Diodos (DAD), ou Detector de Arranjo de Fotodiodos (PDA), para a determinação de agrotóxicos em água subterrânea, conservantes em amostras de alimentos, entre outros.

O DAD faz parte do grupo de detectores de fótons e constitui a base dos instrumentos multicanais para absorção UV/visível.

Todos os detectores de fótons são baseados na interação da radiação com uma superfície reativa para produzir elétrons (fotoemissão) ou para promover elétrons para os estados energéticos nos quais podem conduzir eletricidade (fotocondução).

O DAD é composto por uma fonte de emissão de luz (lâmpada de deutério ou xenônio), que é colimada através de um sistema de lentes sobre a amostra. A luz total que passa através da célula contendo a amostra incide sobre uma grade holográfica. Essa grade difrata a radiação, separando seus diferentes comprimentos de onda, onde cada um deles incide sobre um diodo do arranjo. Este diodo, ao ser irradiado, produz uma corrente elétrica cuja magnitude está relacionada com a intensidade de emissão. Esta corrente é então transformada em absorbância nos diferentes comprimentos de onda através de um circuito, resultando no espectro de absorção da substância. 

Os diodos são compostos por silício (Si) cristalino, que é um semicondutor, um material cuja condutividade elétrica é menor que a de um metal porém maior que a de um material isolante.

• COMO FUNCIONA A CONDUÇÃO?

O Si é um elemento do Grupo IV e dessa forma apresenta quatro elétrons de valência. Em um cristal de silício, cada um desses elétrons combina-se com os elétrons de outros quatro átomos de Si para formar quatro ligações covalentes.

À temperatura ambiente, ocorre uma agitação térmica suficiente nessa estrutura para ocasionalmente liberar um elétron de seu estado ligado, deixando-o livre para mover-se através do cristal.

A excitação térmica de um elétron deixa para trás uma região positivamente carregada denominada vacância (ou “buraco”), a qual, assim como o elétron, é móvel.

A movimentação da vacância ocorre por etapas, com um elétron ligado do átomo de silício vizinho saltando para a região deficiente de elétrons (a vacância) e assim criando outra vacância positiva. A condução em um semicondutor envolve o movimento de elétrons e de vacâncias em direções opostas.

• DIODOS

Os diodos são dispositivos semicondutores de junção pn* que respondem à luz incidente por meio da formação de pares elétron-vacâncias.

Um diodo de silício pode funcionar como um detector de radiação porque os fótons ultravioleta e visível são suficientemente energéticos para criar elétrons e vacâncias adicionais quando atingem a camada de depleção** da junção pn. O aumento da condutividade é medido facilmente e é diretamente proporcional à potência radiante.

Com um ou dois arranjos de diodos colocados ao longo da extensão do plano focal de um monocromador, todos os comprimentos de onda podem ser monitorados simultaneamente, tornando assim possível a espectroscopia de alta velocidade.

*Um semicondutor contendo elétrons não-ligados (cargas negativas) é chamado de semicondutor tipo “n” e um contendo um excesso de vacâncias (cargas positivas) é denominado tipo “p”. Em um semicondutor tipo n os elétrons são os portadores de carga majoritários; em um do tipo p, as vacâncias são os portadores majoritários; Junção pn: condutiva em uma direção, mas não em outra.

**Quando a maioria dos portadores de carga é drenada para fora da junção, origina-se a camada de depleção.

Fonte: Skoog, D. A, West, D. M., Holler, F. J., Crouch, S. R. Fundamentos de Química Analítica, Editora Thomson, tradução da 8ª edição, 2006.

SCOTT, R. P. W. Liquid Chromatography. Chrom-Ed Book Series-library4science, LLC, 2003.