METODI SPETTROSCOPICI DANALISI Regioni dello spettro elettromagnetico Spettroscopia

METODI SPETTROSCOPICI D’ANALISI

Regioni dello spettro elettromagnetico

Spettroscopia d’assorbimento

Materiali ottici

Sorgenti delle radiazioni

Selezione della lunghezza d’onda • Aumento della selettività • Aumento della sensibilità • Risposta lineare alla concentrazione dell’analita

Dispositivi per selezionare le lunghezze d’onda l Selettore di l monocromatori m. a reticolo m. a prisma filtri f. ad assorbimento f. ad interferenza

Diffrazione della luce

Meccanismo di diffrazione da reticolo a riflessione

Interferenze tra radiazioni monocromatiche

Tipico monocromatore a reticolo

Ampiezza di banda effettiva • L’ampiezza di banda effettiva è definita come l’ampiezza della banda, in unità di lunghezza d’onda, a metà altezza del picco • Essa dipende - dall’elemento dispersivo (qualità, dimensioni, lunghezza focale) - dalla larghezza della fenditura

Filtri ad assorbimento • Assorbono determinate porzioni dello spettro • Impiegati nella regione del visibile • Larghezza di banda efficace: 30 -250 nm • Economici

Filtri ad interferenza

Diagramma dei livelli energetici di una molecola

Tipici spettri di assorbimento nella regione dell’ultravioletto

Transizioni elettroniche • Elettroni s, p, n • Elettroni d, f • Elettroni di trasferimento di carica

Orbitali molecolari s e p di legame e di anti-legame

Transizioni elettroniche tra livelli energetici

Transizioni n→s*

Cromofori organici e loro massimi d’assorbimento

Effetto della coniugazione

Assorbimento da parte di sistemi aromatici

Ampiezza di banda nei filtri ad interferenza e filtri ad assorbimento

Contenitori in quarzo per la spettroscopia UV-visibile

Rivelatori per spettroscopia

Assorbimento di una radiazione monocromatica • T = Trasmittanza • A = Assorbanza

Legge di Lambert-Beer A = a xb xc A = assorbanza a = assorbanza specifica (costante di proporzionalità) b = spessore (espresso in cm) c = concentrazione dell’analita Se c è espressa in M, a è indicata con e ed è detta assorbanza specifica molare; Se c è espressa in g/100 ml, a è indicata con

Perdite di P per riflessione e assorbanza sperimentale

Spettrofotometri a singolo e a doppio raggio

Analisi di miscele

Limitazioni alla legge di Beer • Limitazioni – reali (valida solo per soluzioni diluite, <0. 01 M) – apparenti • chimico • strumentale

Deviazioni chimiche dalla legge di Beer • • • HIn ⇄ H+ + In. Ka = 1, 42 x 10 -5 HIn: e 430 = 6, 30 x 102; e 570 = 7, 12 x 103 In-: e 430 = 2, 06 x 104; e 570 = 9. 60 x 102 concentrazioni formali di HIn da 2 x 10 -5 a 16 x 10 -5

Deviazioni strumentali con radiazioni policromatiche

Deviazioni strumentali in presenza di una radiazione spuria • L’assorbanza osservata è data

Deviazioni strumentali in presenza di radiazioni spuria

Titolazioni spettrofotometriche

Termini e simboli utilizzati in misure d’assorbimento