Recebido em 25/10/08; aceito em 5/2/09; publicado na web em 3/7/09 NEAR AND MID INFRARED OPTICAL SENSORS. Optical chemical sensors with detection in the near and mid infrared region are reviewed. Fundamental concepts of infrared spectroscopy and optical chemical sensors are briefly described, before presenting some aspects on optical chemical sensors, such as synthesis of NIR and IR reagents, preparation of new materials as well as application in determinations of species of biological, industrial and environmental importance.Keywords: optical sensors; near infrared; mid infrared.
INTRODUÇÃONos últimos anos, a busca por métodos analíticos alternativos aos tradicionais tem despertado o interesse de muitos pesquisadores. Em particular, a necessidade de métodos rápidos, versáteis, confiáveis, capazes de monitorar em tempo real espécies de interesse ambiental, industrial e biológico tem incrementado o desenvolvimento e o uso de sensores químicos, tanto eletroquímicos como ópticos, uma vez que agregam vários dos requisitos acima enumerados. Além disso, os sensores químicos são passíveis de miniaturização, permitindo também o monitoramento remoto.Os primeiros sensores ópticos datam da década de 1930, quando Kautsky e Hirsch propuseram um método para o monitoramento contínuo de oxigênio em baixas concentrações, baseado na supressão de fluorescência da triploflavina e fluoresceina imobilizadas em sílica gel.1 Em 1968, Bergman descreveu um sensor óptico para a determinação fluorimétrica de oxigênio baseado na supressão de fluorescência do fluoranteno, um hidrocarboneto policíclico aromático.2 Na década seguinte, em 1975, Lübbers, empregando uma estratégia semelhante à de Bergman, desenvolveu um sensor óptico fluorimétrico para a determinação de oxigênio e dióxido de carbono, empregando, pela primeira vez, um feixe de fibras ópticas.3 O dispositivo proposto foi denominado de optodo (do grego, caminho óptico) ou optrodo (eletrodo óptico), termos igualmente aceitos pela comunidade científica nos dias de hoje. Desde então, os sensores químicos de fibras ópticas têm experimentado um expressivo progresso, sendo encontrados na literatura dispositivos para todo o tipo de analito, desde os mais comuns, como metais pesados, umidade e espécies gasosas, até os emergentes, tais como DNA e bactérias. 4 Atualmente, a espectroscopia na região do infravermelho tem se destacado como técnica analítica, proporcionando métodos rápidos, robustos, não-destrutivos, não-invasivos, possibilitando aplicações automáticas e em tempo real. Muitos dos métodos baseados na espectroscopia na região do infravermelho médio (MID) ou na região do infravermelho próximo (NIR) empregam um feixe de fibras ópticas para efetuar medidas de reflectância ou transflectância diretamente na amostra, sem a necessidade de pré-tratamento. Esta peculiaridade é facilmente explicada considerando que as fibras ópticas conferem muitas vantagens para medidas em campo e na análise de processos, uma vez que a sonda de fibra óptica "vai" até a amostra, mesmo em locais de difícil ac...