Actinometria

Actinometria

Para medir o rendimento quântico é necessário medir diretamente a intensidade da radiação eletromagnética, para isso precisamos quantificar o número de fótons incidentes e emitidos. Existem equipamentos como células fotovoltaicas que são capazes de medir a intensidade destes fótons, porém elas não são comumente usadas devido às dificuldades encontradas quando se tentam obter resultados consistentes e reprodutíveis.

Uma alternativa para este problema é usar um actinômetro químico. Um actinômetro químico faz uso de uma reação fotoquímica que tem um rendimento quântico acuradamente conhecido e é facilmente reproduzível. Determinado actinômetro químico usa uma solução de ferrioxalato de potássio em ácido sulfúrico 0,1 mol L^-1. A irradiação nesta solução livre de oxigênio na faixa de 250-500 nm leva a formação do íon Fe²⁺, que pode ser analisado espectroscopicamente pela adição de 1,10-fenantrolina à solução final. O complexo de oxalato do íon Fe²⁺ reduzido é formado como produto durante a operação do actinômetro que não absorve radiação incidente, desde que a absorção do complexo precursor oxalato de Fe³⁺ que é usado no actinômetro seja muito alto. Uma vantagem adicional deste actinômetro químico é que seu rendimento quântico apresenta uma pequena dependência dos  efeitos do ambiente como as concentrações dos reagentes e produtos, intensidade da luz incidente e da temperatura da solução.

Oxalato de uranil também pode ser usado como um actinômetro químico, porém ele é duas ordens de magnitude menos sensível do que actinômetro de oxalato férrico. Este actinômetro é relativamente insensível à temperatura e ao comprimento de onda, mas a reação fotoquímica não tem uma estequiometria simples. Entre os produtos temos o íon U⁴⁺, juntamente com os produtos gasosos CO e CO₂. A intensidade da luz é medida pela perda do íon oxalato durante a fotólise, que é feita por titulação da solução inicial e final com o íon permanganato.