Spektrofotometria UV-VIS, Inne'z Reprezentacja Społeczna. University of Lódz

Spektrofotometria UV-VIS, Inne'z Reprezentacja Społeczna. University of Lódz

PPT (2 MB)
36 strona
32Liczba odwiedzin
Opis
Prezentacja za specjalizacji próbnej
20punkty
Punkty pobierania niezbędne do pobrania
tego dokumentu
Pobierz dokument
Podgląd3 strony / 36
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 36 pages
Pobierz dokument
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 36 pages
Pobierz dokument
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 36 pages
Pobierz dokument
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 36 pages
Pobierz dokument
Wesołowska Katarzyna

Spektrofotometria UV-VIS

Spis treści

Czym jest spektrofotometria UV-VIS Zasada pomiaru widm UV-VIS Definicja chromoforu i auksochromu Absorpcja i emisja promieniowania elektromagnetycznego Energia przejść elektronowych Prawa absorpcji Zastosowanie metody spektrofotometrii UV-VIS Analizy ilościowa Analiza jakościowa Aparatura Bibliografia

Spektrofotometria UV-VIS

Spektrofotometria UV-VIS jest metodą badania substancji opartą na absorpcji promieniowania w zakresie 10- 800 nm.

-Nadfiolet daleki (UV) od 10 do 200 nm -Nadfiolet bliski (UV) od 200 do 400 nm -Rejon widzialny (VIS) od 400 do 800 nm

Światło białe składa się ze wszystkich długości fal elektro- magnetycznych z zakresu widzialnego (400nm  800nm)

Zakres widzialny

400nm 800nm

Spektrum światła białego:

Zasady pomiaru widm UV-VIS

Badanie spektrofotometryczne polega na pomiarze stosunku natężenia promieniowania wychodzącego z próby (I) do natężenia promieniowania padającego na próbę (I0) jako funkcji długości fali.

Definicja chromoforu Chromofor - to fragment struktury danego związku, który odpowiada za absorpcję promieniowania elektromagnetycznego.

W rejonie UV-VIS najogólniej tą nazwą określa się system elektronowy np. sprzężone układy wiązań podwójnych:

1,3 - butadien

Definicja auksochromu Auksochrom – to grupa nasycona, która przyłączona do chromoforu, przesuwa maksimum absorpcji długofalowo i podwyższa absorpcyjność.

Efekt ten wywołany jest oddziaływaniem elektronów wolnych par z elektronami chromoforu

O H N H H

S H

Formowanie wiązania chemicznego, jako wynik nakrywania się dwóch orbitali atomowych, prowadzi zawsze do powstawania dwóch orbitali molekularnych:

orbitali wiążącej, o energii niższej orbitali antywiążącej, o energii wyższej.

W stanie podstawowym, oba elektrony tworzące wiązanie, znajdują się na orbitalu wiążącym (wiązanie jest trwałe).

W wyniku wzbudzenia, jeden z elektronów

może zostać przeniesiony na orbital antywiążący, w rezultacie czego wiązanie ulega osłabieniu.

W wyniku oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego z atomami, otrzymuje się widma atomowe.

Absorpcja promieniowania

elektromagnetycznego przez atom powoduje przejście elektronu walencyjnego z poziomu podstawowego na poziom wzbudzony.

M + hM*

h

Stan wzbudzony energetycznie jest stanem nietrwałym. Elektrony w stanie wzbudzonym mogą przechodzić na poziomy o energii niższej, emitując energię:

M*  M + h E = E2-E1 = h  E – porcja energii zaabsorbowanej i emitowanej h – stała Plancka  - częstotliwość promieniowania

Aby elektron mógł przejść z orbitalu wiążącego na antywiążący, potrzebna jest do tego odpowiednia porcja energii.

Ta energia dostarczana jest w postaci promieniowania elektromagnetycznego.

Energia przejść elektronowych Położenie pasma absorpcji wzdłuż osi długości fali, określające energię przejścia elektronowego, zależy od typu elektronów oraz od rodzaju orbitali, na które przenoszone są elektrony w wyniku wzbudzania. Absorpcja energii w rejonie UV-VIS może wywołać przejścia elektronowe między orbitalami:

nn

E



 n

    

E

 n

n

PRZEJŚCIA TYPU 

Przejścia tego typu, charakteryzują się wysoką energią, a odpowiadające im pasma absorpcji leżą w dalekim UV.

PRZEJŚCIA TYPU oraz n

Pasma typu pojawiają się w przypadku związków zawierających wiązania wielokrotne. Pasma typu n, gdy związek nienasycony dodatkowo ma heteroatom taki jak N, O, S.

Przejścia typu n

Tego typu przejścia możliwe są we wszystkich nasyconych związkach posiadających atomy z wolną parą elektronową, takich jak S, N, O, Br, J, Cl.

Absorpcja – to proces pochłaniania określonej porcji promieniowania świetlnego przy określonej długości fali.

Absorbancja – jest wartością liczbową procesu absorpcji.

PRAWA ABSORPCJI

Jeśli na warstwę jakiegoś jednorodnego ciała (np. na warstwę substancji barwnej) pada wiązka światła jednobarwnego o natężeniu (I0), to pewna część tego światła zostanie przepuszczona (IT), część ulegnie absorpcji (IA), a część zostanie odbita (IR).

TAR IIII 0 Dla roztworówwodnych:

TA III 0

Prawo Lamberta lk

T eII '

0 

IT – natężenie światła przepuszczonego

I0 – natężenie światła padającego

k’ – współczynnik absorpcji kl

T II  100

k – współczynnik ekstynkcji (odwrotność grubości warstwy roztworu w [cm])

Ck  Pan Beer udowodnił :

Wobec czego : Cl

T II  100

Lub inaczej : AlC I I

T

 0log

l – grubość warstwy  – molowy współczynnik ekstynkcji A absorbancja

C – stężenie w [mol/l]

Wniosek : Absorbancja jest proporcjonalna do stężenia substancji absorbującej, oraz do grubości warstwy roztworu.

Prawo Lamberta-Beera

AlC I I

T

 0log

Jest podstawowym prawem spektrofotometrii absorpcyjnej.

TRANSMITANCJA Transmitancja (wartość przepuszczalności) wskazuje jaka część promieniowania zostaje przepuszczona przez roztwór.

T A 1log

Między absorpcją, a transmitancją występuje zależność:

%100 0

 I I

T t

IT – natężenie światła przepuszczonego

I0 – natężenie światła padającego

Zależność transmitancji od stężenia ma charakter wykładniczy, a zależność absorbancji od stężenia – prostoliniowy:

Do celów analitycznych, bardziej przydatny jest pomiar absorbancji.

POMIAR ABSORBANCJI

Pomiaru absorbancji dokonywać należy tylko w takim zakresie, w jakim spełnione jest prawo Beera

Prawo Beera odnosi się tylko do światła ściśle monochromatycznego

Pomiaru absorbancji należy dokonywać przy długości fali przy której uzyskuje się maksymalną absorpcję

BŁĘDY POMIARU !

1 – Prawo Beera spełnione

2 i 3 – odchylenia od prawa Beera

komentarze (0)
Brak komentarzy
Bądź autorem pierwszego komentarza!
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 36 pages
Pobierz dokument