SPEKTROFOTOMETRIJA U VIS UV OBLASTI Spektrofotometrija je usavrena

SPEKTROFOTOMETRIJA U VIS / UV OBLASTI

• Spektrofotometrija je usavršena kolorimetrijska metoda gdje se za dobijanje monohromatske svjetlosti umjesto filtera koriste prizme ili rešetke. • Spektrofotometrija se zasniva na mjerenju apsorpcije svjetlosti u funkciji od talasne dužine, prilikom prolaska kroz rastvor uzorka. • Najvažnije karakteristike spektrofotometrijskih metoda su da imaju široku primjenu, visoku osjetljivost, selektivnost, preciznost i lakoću korišćenja • Spektrofotometrijom se mogu vršiti analize u VIS, UV i IR oblasti zračenja.

Princip metode • Spektrofotometrija je metoda koja izučava apsorpciju tačno definisanog monohromatskog zračenja dobijenog specijalnim prizmama ili rešetkama. • Apsorbovano zračenje prouzrokuje energetske promjene u molekulu. Od ukupne količine zračenja supstanca apsorbuje samo one frekvencije, odnosno onu energiju zračenja koja može izazvati energetske promjene stanja u atomu ili molekulu date supstance.

• Nosioci apsorpcije u molekulu su male atomske grupe-hromofore. Apsorpcija hromofora potiče od elektronskih prelaza sa osnovnog na viši nivo, koji se dešavaju zbog apsorpcije određenih frekvencija zračenja. • Ukolikio molekul sadrži više hromofora, spektar se tada sastoji od više traka. • Apsorpcionu traku ( SPEKTROFOTOGRAM-slika 1) karakteriše položaj trake, odnosno talasna dužina na kojoj rastvor maksimalno apsorbuje (λmax) i poluširina trake Δλ; A= f (λ)

• Slika 1. Apsorpciona traka-spektrofotogram kvalitativna analiza se zasniva na činjenici da spektrofotogram supstance zavisi od njenog sastava i strukture.

Izbor radne talasne dužine Zašto je najbolja kalibraciona kriva br. 1?

Boja jedinjenja Selektivna apsorpcija u vidljivom dijelu spektra (400 -800 nm) Komplementarne boje Komplementarokoje se dopunjuje, nadopunjujuće

Predmeti su one boje koju reflektuju

Rastvori su one boje koju propuštaju, a ne apsorbuju

SPEKTROTOFOMETAR U VIS/ UV OBLASTI Za mjerenje u spektrofotometriji koriste se optički instrumenti – spektrofotometri. Najvažniji djelovi ovog su instrumenta: 1. Izvor svjetlosti (za stvaranje kontinualnog vidljivog dijela spektra). 2. Monohromator (za izdvajanje monohromatske svijetlosti). 3. Optički djelovi (za dobijanje željenog svijetlosnog sklopa). 4. Kivete i držači za kivete (za rastvore). 5. Uređaj za mjerenje propuštene svijetlosti (uključujući skalu i različita električna kola) tj. primaoc.

Instrumenti koji mjere APSORBANCIJU i TRANSPARENCIJU • SPEKTROFOTOMETRI

Izvori zračenja-lampe VIS dio spektra: volframova lampa (360 - 950 nm) UV dio spektra: deuterijumova i vodonična (190 -420 nm)

Monohromator Od polihromatske treba da izdvoji monohromatsku svjetlost. Sastoji se od: 1. Ulaznog i izlaznog razreza 2. Sistema za kolimaciju (sočiva i ogledala) 3. Disperzionog elementa: prizma ili difrakciona rešetka

Disperzioni element PRIZMA DIFRAKCIONA REŠETKA

Kivete Staklene- za VIS oblast Kvarcne-za UV oblast Najčešće prečnika 1 cm (dužina optičkog puta)

Detektor: fotoćelija, fotomultiplikator i fotodiode Intenzitet fotostruje srazmeran intenzitetu svjetlosti i= k Ip

Šeme spektrofotometara

Spektrofotometar u VIS/ UV oblasti – princip rada VIS-visible (vidljivo) 380 -780 nm; UV = ultra (iznad, preko) + violet (ljubičasto) 200 -380 nm Svjetlosni izvor (1) emituje svjetlost koja prolazi kroz ulazni razrez monohromatora (2) i pada na prizmu (3) koja je razlaže na monohromatske komponente. Obrtanjem, prizme se dovodi u položaj pri kojem monohromatske komponente redom izlaze kroz izlazni razred (4) i prolaze kroz apsorbujuću sustancu (5) i detektor (6). Veličina signala u galvanometru (7) je proporcionalna intezitetu propuštene svjetlosti ( Ip ili It-kao na slici ). Stavljanjem prazne kivete ( 5´) mjeri se odklon na skali koji je proporcionalan intezitetu upadne svjetlosti ( Io ).

Primjena metode u praksi q Upotreba spektrofotometrije obuhvata različite naučne oblasti, kao što su: ü fizika ü nauka o materijalima ü biohemija ü farmacutska industrija ü molekularna biologija ü industrija sapuna i deterđenata, . . . q Ona se široko koristi u mnogim industrijama, uključujući proizvodnju poluprovodnika, lasera i optičkih materijala, štampanje i forenzičko ispitivanje, kao i u laboratorijama za proučavanje hemijskih supstanci.

Šta nam govore VIS / UV spektri? Kvalitativna analiza: Ø Koja supstanca je u uzorku? Ali ne možemo biti 100% sigurni Ø Kako ? Ø Poređenjem apsorpcionih spektara za dato jedinjenje!!!

Kvalitativna analiza • VIS/ UV spektar je karakterističan za dato jedinjenje u datom rastvaraču. Prema tome, ako posjedujemo standardni spektar, onda je njegovim poređenjem sa spektrom nepoznatog jedinjenja moguće izvršiti identifikaciju. • U poređenju sa IR spektrima, VIS/ UV spektri su daleko siromašniji po količini informacija koje sadrže; zato su IR spektri našli znatno širu primjenu kao metoda za indentifikaciju organskih jedinjenja. • VIS/UV spektri se rjeđe koriste kao metoda potpune identifikacije jedinjenja, već obično za dobijanje dopunskih informacija koje se tretiraju u sklopu sa ostalim spektroskopskim podacima o ispitivanju jedinjenja.

Kvantitativna analiza !!! kolika je koncentracija Zasniva se na primjeni Beerovog zakona: A= a b c

Kalibraciona kriva Beerov z. : nagib: ab; odsječak=0 A abc 1, 0 A y= kx + n jednačina prave 0, 8 0, 6 0, 4 0, 2 0, 0 koncentracija

Zaključak • Spektrofotometrija se svrstava među optičke metode. Optičke metode su analitičke metode kod kojih se mjeri interakcija između energije i materije. • Glavne prednosti ove metode zasnivaju se na činjenicama da je jeftina metoda koja daje dobre rezultate i laka je za korišćenje. • Kao osnovni nedostatak možemo navesti da nije selektivna, tj. , ne može se izdvojiti rezultat iz jednog dijela uzorka, već se dobijeni rezultati odnose na čitav uzorak koji je dat na analizu.

HVALA NA PAŽNJI!!!