Caracterização Química por FTIR no CETEM

CETEM • FTIR • Caracterização de materiais

Caracterização Química de Minerais e Materiais por Espectroscopia FTIR no CETEM

Guia técnico e operacional sobre o serviço de análise por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) oferecido pelo Centro de Tecnologia Mineral — CETEM, incluindo infraestrutura, fundamentos da técnica, características das amostras, fluxo de solicitação, aspectos de atendimento e pontos que devem ser confirmados diretamente com o laboratório.

CETEM LMProMin FTIR IRPrestige-21 Minerais Materiais
Resumo direto: o CETEM disponibiliza serviço de análise por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier utilizando equipamento Shimadzu IRPrestige-21. A técnica é empregada para identificar grupos funcionais e auxiliar na caracterização química de minerais e materiais. O pedido é iniciado eletronicamente e passa por avaliação de capacidade, disponibilidade e recursos pela equipe técnica. O Portal Gov.br também prevê aceite de proposta e comprovante de pagamento, embora classifique o serviço como gratuito para o cidadão; por isso, eventual custo deve ser confirmado diretamente com o CETEM.

1. Visão geral e contexto institucional do serviço

O Centro de Tecnologia Mineral (CETEM) é uma unidade de pesquisa vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e desempenha papel relevante na infraestrutura científica e tecnológica brasileira voltada ao desenvolvimento sustentável do setor mineral.

Suas atividades abrangem caracterização química, mineralógica e tecnológica de rochas, minérios, resíduos, gemas e outros materiais, além de processamento mineral, metalurgia extrativa, processos biotecnológicos, tecnologias ambientais e estudos relacionados à sustentabilidade da indústria mineral.

Entre os serviços tecnológicos disponíveis está a análise por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier — FTIR, destinada à caracterização química de minerais e materiais.

A infraestrutura relacionada à área de processamento mineral integra o Laboratório Multiusuário de Processamento Mineral — LMProMin. O laboratório possui estrutura multiusuária aberta à comunidade técnico-científica e ao setor produtivo, favorecendo a interação entre universidades, centros de pesquisa, empresas e startups.

A infraestrutura física do LMProMin é gerida pela Coordenação de Processamento e Tecnologias Minerais — COPTM do CETEM. A estrutura contempla atividades de processamento mineral, caracterização física, química de superfícies e materiais nanoestruturados, separação sólido-líquido e modelagem molecular.

CETEM
Órgão prestador Unidade de pesquisa vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação.
LMProMin
Estrutura multiusuária Infraestrutura de pesquisa e desenvolvimento voltada ao processamento e à tecnologia mineral.
FTIR
Técnica analítica Empregada na identificação de grupos funcionais e caracterização de compostos químicos.

A disponibilidade da técnica de FTIR é especialmente relevante para o setor mineral e para a ciência de materiais, pois permite investigar ligações químicas, grupos funcionais, constituintes minerais e interações entre moléculas orgânicas e superfícies sólidas.

Entre suas aplicações científicas estão estudos relacionados à adsorção de reagentes utilizados em flotação, modificação química de superfícies, investigação de novos materiais e complementação de técnicas de caracterização mineralógica.

2. Fundamentos técnicos da Espectroscopia FTIR

A Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier baseia-se na interação entre radiação eletromagnética na região do infravermelho e as vibrações das ligações químicas presentes no material.

Quando determinada frequência da radiação é compatível com um modo vibracional capaz de produzir alteração do momento dipolar da molécula ou estrutura, ocorre absorção de energia. O resultado é um conjunto de bandas de absorção relacionadas aos diferentes modos vibracionais do material.

Esses modos podem envolver, entre outros fenômenos, estiramentos simétricos e assimétricos e deformações angulares. O conjunto de bandas obtidas forma um perfil espectral que auxilia na identificação e comparação dos constituintes químicos presentes na amostra.

Grupos químicos que podem ser investigados

Em minerais e outros materiais sólidos, a análise FTIR pode contribuir para identificar ou investigar grupos funcionais associados, por exemplo, a:

  • hidroxilas — OH;
  • carbonatos — CO32−;
  • sulfatos — SO42−;
  • fosfatos — PO43−;
  • estruturas contendo silicatos;
  • moléculas orgânicas presentes ou adsorvidas sobre superfícies minerais;
  • reagentes utilizados em processamento mineral, como coletores, modificadores ou depressores, conforme a natureza do estudo.
Importante: FTIR é uma ferramenta de caracterização química e estrutural. Dependendo do objetivo da investigação, a interpretação adequada pode exigir correlação com outras técnicas, como difração de raios X, fluorescência de raios X, análise química, microscopia ou técnicas de caracterização superficial.

3. Equipamento e infraestrutura analítica

Segundo o Portal Oficial de Serviços do Governo Federal, a análise é realizada utilizando um espectrofotômetro FTIR Shimadzu IRPrestige-21.

O equipamento utiliza interferometria do tipo Michelson. A radiação infravermelha é modulada no interferômetro, produzindo um interferograma que posteriormente é processado matematicamente por Transformada de Fourier, resultando no espectro utilizado para interpretação analítica.

A documentação técnica da Shimadzu demonstra que o IRPrestige-21 permite diferentes configurações de resolução espectral, inclusive 4 cm−1. A resolução efetivamente adotada em uma determinada análise, entretanto, deve ser definida conforme o método, o material e o objetivo do ensaio.

Parâmetro técnico Informação
Equipamento Espectrofotômetro Shimadzu IRPrestige-21
Princípio instrumental Espectroscopia FTIR com interferômetro de Michelson
Região normalmente utilizada em análises FTIR Infravermelho médio, conforme configuração instrumental e método analítico
Resolução Ajustável; 4 cm−1 é uma das configurações tecnicamente disponíveis no IRPrestige-21
Forma de apresentação do resultado Espectro de absorção ou transmitância, conforme configuração e procedimento utilizado
Aplicações Identificação de grupos funcionais, caracterização química, estudos de superfície e investigação de materiais

4. Requisitos das amostras e práticas experimentais

O Portal Gov.br informa que as amostras analisadas pelo serviço são geralmente apresentadas na forma de pó. A condição exata de recebimento, quantidade necessária, granulometria, secagem, embalagem e eventual preparação prévia devem ser confirmadas com a equipe técnica antes do envio.

Em espectroscopia FTIR de sólidos, a homogeneidade e o preparo da amostra podem influenciar significativamente a qualidade do espectro. Partículas excessivamente grossas, presença de umidade, contaminações ou heterogeneidade podem alterar o espalhamento da radiação e dificultar a interpretação das bandas.

Preparação com KBr

Na literatura de espectroscopia infravermelha, uma técnica tradicional para materiais pulverizados é a dispersão de pequena quantidade da amostra em brometo de potássio — KBr — de grau espectroscópico, seguida de compactação para obtenção de uma pastilha adequada à passagem da radiação infravermelha.

Proporções como aproximadamente 1 parte de material para 100 a 200 partes de KBr são encontradas em metodologias laboratoriais, mas a proporção ideal depende da intensidade das bandas, do material e da metodologia aplicada.

ATR e refletância difusa

Outras modalidades de FTIR podem utilizar técnicas como ATR — Refletância Total Atenuada e DRIFTS — Espectroscopia de Refletância Difusa no Infravermelho com Transformada de Fourier.

Atenção: KBr, ATR e DRIFTS são apresentados aqui como possibilidades metodológicas conhecidas da espectroscopia FTIR. As fontes públicas consultadas do serviço CETEM não estabelecem que todas essas modalidades estejam necessariamente incluídas no serviço solicitado pelo Portal Gov.br. A técnica de preparação disponível para cada demanda deve ser confirmada diretamente com a equipe responsável.
Aspecto Orientação
Estado da amostra O serviço oficial menciona amostras geralmente em forma de pó.
Homogeneidade Desejável para melhorar a representatividade e a reprodutibilidade do espectro.
Umidade Pode interferir significativamente nas bandas associadas à ligação O–H.
Granulometria Deve ser adequada ao método utilizado; confirmar requisitos com a equipe do CETEM.
KBr Técnica tradicional de preparação de sólidos em FTIR; sua utilização deve ser confirmada para cada análise.
ATR / DRIFTS Modalidades possíveis em FTIR, dependendo da instrumentação e do método disponível.

5. Fluxo processual e solicitação do serviço

Conforme a Carta de Serviços disponibilizada no Portal Gov.br, a solicitação inicia-se eletronicamente. A equipe técnica responsável avalia a capacidade, a disponibilidade e os recursos necessários para atender à demanda.

Solicitação eletrônica O interessado deve preencher o formulário eletrônico disponibilizado para o serviço, apresentando informações suficientes sobre a demanda e as amostras.
Avaliação técnica A equipe responsável verifica capacidade, disponibilidade e recursos necessários para atendimento do pedido.
Proposta e condições do atendimento O Portal Gov.br prevê etapa de aceite de proposta comercial e encaminhamento de comprovante de pagamento. As condições financeiras devem ser confirmadas para a solicitação específica.
Envio ou entrega das amostras Após as orientações da equipe, o solicitante deverá seguir as condições indicadas para identificação, acondicionamento e entrega física do material.
Realização da análise As amostras consideradas compatíveis com o método são submetidas ao processamento espectroscópico.
Resultado A forma de disponibilização do resultado, relatório, espectro ou arquivos decorrentes da análise deve ser confirmada na contratação ou aceite do serviço.

Quem pode utilizar

O Portal Gov.br relaciona expressamente os seguintes públicos:

  • pesquisadores;
  • estudantes;
  • empresas;
  • startups;
  • instituições públicas ou privadas;
  • inventores que desejem desenvolver projetos para divulgação científica ou lançamento no mercado.

6. Informações operacionais do serviço

Parâmetro operacional Informação validada
Denominação oficial Solicitar Análise por FTIR para Caracterização Química de Minerais e Materiais
Órgão prestador Centro de Tecnologia Mineral — CETEM / MCTI
Estrutura relacionada Laboratório Multiusuário de Processamento Mineral — LMProMin
Equipamento Shimadzu IRPrestige-21
Contato indicado pelo serviço mmonte@cetem.gov.br
Equipe LMProMin Dra. Marisa Bezerra de Mello Monte integra o Laboratório de Química de Superfície e Materiais Nanoestruturados — LQS-Nano.
Endereço Av. Pedro Calmon, 900, Ilha da Cidade Universitária, Rio de Janeiro — RJ, CEP 21941-908
Solicitação Formulário eletrônico e canal de e-mail indicado na Carta de Serviços.
Prazo Não estimado previamente no Portal Gov.br.
Atendimento CETEM De segunda a sexta-feira, das 8h às 17h, segundo página institucional de horário de atendimento.

7. Custos, proposta comercial e gratuidade

Este é um dos pontos que merece maior atenção antes da solicitação.

A página oficial do serviço no Portal Gov.br contém duas informações que precisam ser interpretadas conjuntamente:

  • durante o fluxo, existe uma etapa denominada “Aceitar a proposta comercial e realizar o pagamento do serviço”, na qual é solicitado o encaminhamento do aceite da proposta e do comprovante;
  • na seção de informações adicionais, o próprio portal registra que “este serviço é gratuito para o cidadão”.
Conclusão prática: não é recomendável presumir, apenas com base na categoria do solicitante, que haverá cobrança ou gratuidade. Antes de enviar amostras ou comprometer um cronograma de pesquisa ou produção, confirme diretamente com o CETEM quais condições financeiras serão aplicadas à demanda específica.

O modelo multiusuário do LMProMin contempla recursos provenientes de prestação de serviços, desenvolvimento de soluções tecnológicas, parcerias institucionais e chamadas públicas. Isso demonstra que diferentes modalidades de atendimento podem coexistir na infraestrutura do laboratório.

O Marco Legal de Ciência, Tecnologia e Inovação, formado especialmente pela Lei nº 10.973/2004 e pelas alterações promovidas pela Lei nº 13.243/2016, fornece instrumentos jurídicos para interação entre Instituições Científicas, Tecnológicas e de Inovação e atores públicos ou privados. Entretanto, o enquadramento concreto de cada solicitação deve ser feito pelo próprio CETEM.

8. Direitos do usuário do serviço público

O atendimento encontra-se sujeito às regras aplicáveis aos serviços públicos federais, especialmente à Lei nº 13.460/2017.

Entre as diretrizes estabelecidas pela legislação estão:

  • urbanidade, respeito, acessibilidade e cortesia;
  • presunção de boa-fé do usuário;
  • igualdade no tratamento, sem discriminação;
  • cumprimento de prazos e normas procedimentais;
  • segurança e adequação das instalações utilizadas no atendimento;
  • simplificação de processos e procedimentos;
  • publicidade das condições e formas de acesso ao serviço.

A legislação também resguarda prioridades de atendimento previstas em lei. A Lei nº 10.048/2000 disciplina atendimento prioritário para grupos legalmente protegidos, devendo-se considerar a redação vigente e as atualizações legislativas aplicáveis.

9. Aplicações do FTIR em mineração e ciência de materiais

Identificação de grupos funcionais Auxilia na investigação das ligações químicas e dos grupos presentes no material.
Química de superfícies Pode contribuir para estudos sobre adsorção e interação de reagentes com superfícies minerais.
Processamento mineral Pode ser aplicado em estudos relacionados a coletores, depressores e outros reagentes de processos de separação.
Novos materiais Permite acompanhar modificações químicas ocorridas durante síntese, funcionalização ou tratamento de materiais.
Caracterização complementar Pode ser combinada com técnicas mineralógicas, químicas, térmicas e microscópicas.
Pesquisa aplicada Atende demandas acadêmicas, científicas e tecnológicas ligadas à indústria mineral e de materiais.

10. Recomendações antes de solicitar a análise

Prepare adequadamente a descrição da amostra

Informe composição conhecida ou presumida, origem, características físicas, existência de reagentes químicos, possíveis riscos e o objetivo científico ou tecnológico da análise.

Confirme o estado físico aceito

Embora o serviço oficial mencione materiais geralmente apresentados em pó, confirme previamente granulometria, quantidade mínima, necessidade de secagem e demais condições de recebimento.

Evite contaminação e umidade

Amostras destinadas à análise de infravermelho devem ser acondicionadas de maneira a reduzir contaminação, mistura entre materiais e absorção de umidade, especialmente quando a região associada a grupos O–H for relevante para a interpretação.

Explique o objetivo da análise

Informe se o interesse principal está na identificação de constituintes inorgânicos, investigação de compostos orgânicos, estudo de reagentes adsorvidos em superfície, acompanhamento de síntese ou comparação entre materiais.

Confirme a técnica de amostragem

Caso exista necessidade específica de pastilha de KBr, ATR, refletância difusa ou outra configuração, confirme previamente se o acessório e o procedimento estão disponíveis para atendimento daquela demanda.

Consulte custos antes do envio

Como o Portal Gov.br apresenta simultaneamente referência à proposta comercial e indicação de gratuidade para o cidadão, obtenha a confirmação formal das condições do atendimento antes de remeter as amostras.

Planeje o prazo

O prazo oficial encontra-se indicado como “não estimado ainda”. Projetos com cronogramas industriais, acadêmicos ou regulatórios devem considerar previamente a disponibilidade operacional da infraestrutura.

11. Perguntas frequentes

Qual equipamento é utilizado pelo CETEM?

O Portal Gov.br informa que o serviço utiliza o espectrofotômetro FTIR Shimadzu IRPrestige-21.

Empresas podem solicitar a análise?

Sim. O público informado oficialmente inclui pesquisadores, estudantes, empresas, startups, instituições públicas ou privadas e inventores.

O serviço é gratuito?

O Portal Gov.br registra que o serviço é gratuito para o cidadão, mas o próprio fluxo prevê aceite de proposta comercial e envio de comprovante de pagamento. Portanto, confirme diretamente com o CETEM a condição aplicável à sua solicitação.

A amostra precisa estar em pó?

O serviço oficial informa que as amostras são geralmente apresentadas em forma de pó. Não foi localizada, na página pública do serviço, regra determinando que qualquer material necessariamente deva ser entregue dessa forma. Consulte previamente a equipe técnica.

Qual é o prazo da análise?

O Portal Gov.br informa que o prazo ainda não é estimado. A duração pode depender da disponibilidade, capacidade e recursos necessários para a demanda.

Qual contato aparece no serviço oficial?

O endereço eletrônico indicado na Carta de Serviços é mmonte@cetem.gov.br.

Precisa de apoio para localizar ou solicitar um serviço técnico?

O Direto Legaliza pode auxiliar na pesquisa do serviço público aplicável, identificação do canal oficial, organização das informações e documentos necessários e orientação sobre o fluxo administrativo disponível.

Para análises laboratoriais e definições metodológicas, parâmetros técnicos, preparo de amostras, valores e disponibilidade do equipamento, a confirmação deve ser realizada diretamente com o laboratório ou órgão responsável.

Falar com o Direto Legaliza

Fontes consultadas

Observação: este conteúdo possui finalidade informativa e foi elaborado a partir de informações públicas disponíveis nas fontes consultadas. Requisitos de amostra, disponibilidade instrumental, método analítico, acessórios, valores, eventual gratuidade, prazo e forma de entrega dos resultados podem variar. Antes da remessa de materiais, consulte diretamente o CETEM para obter as condições vigentes do serviço.