03 fotometrija i spektrofotometrija
DESCRIPTION
fTRANSCRIPT
-
1DOBRODOLI
NA PREDAVANJE
Prof. dr Mirjana Medenica
Potreb
nalite
ratura
MOLEKULSKA SPEKTROMETRIJA
-
2Podela
Apsorpciona molekulska spektrometrija(Elektronska spektrometrija)
Emisiona spektrometrija(Luminiscentna spektrometrija)
ApsorpcionaUV-VIS spektrofotometrija
IR spektrometrija
EmisionaFluorimetrija
Molekulska apsorpcija
E E2
E1
E0
IR VIS UV
-
310 EhE =+ Energiju, koju je molekul primio, moe izgubiti na
jedan od sledeih naina:
Pretvaranjem vika energije u toplotu
Spektrofotometrija
Izazivanjem hemijske promene u molekulu
Fotohemija
Emisijom svetlosnog zraenja
Fotoluminiscencija
Sloeni zbog sloene strukture molekula i sloenih energetskih promena u molekulu.
Kakvi su molekulski spektri?
MOLEKULSKI SPEKTRI
prelazaeloscrotmol EEEE .... ++=
Sve ENERGIJE su kvantirane i u spektru predstavljene odgovarajuim trakama
1 : 10 : 100
-
4ELEKTRONSKI PRELAZI
h E0
E1
MOLEKULSKA (ELEKTRONSKA) SPEKTROMETRIJA
Spektre nastale ekscitacijom elektrona, apsorpcijom zraenja u UV i VIS oblasti.
ta prouava?
-
5Oblast
Metoda
Dejstvo
UV VIS IR ()
UV-Vis SPEKTROSKOPIJA
IR SPEKTROSKOPIJA
EKSCITACIJAELEKTRONA
Rotacija i oscilacijaMOLEKULA
Nosioci apsorpcije u molekulu su
HROMOFORE
-
6Koji elektroni mogu biti ekscitirani?
i n elektroni.
Po emu se oni razlikuju?
Po karakteru i jaini hemijske veze koju grade u molekulu i po rasporedu naelektrisanja.
E
*
*
n
*
n *
n *
*
-
7n * Molekuli sa npr. karbonilnom grupom=C=O =C=S -N=N-
* Velika energijaZasiena jedinjenja (alkani i cikloalkani)
Spektri u dalekoj UV oblasti
* Potrebna manja energijaMolekuli sa nezasienim vezama
Spektri u UV I VIS oblasti
n * Molekuli sa O, N, S, Cl(sadre nesparene elektronske parove)
Spektri u UV oblasti
Formaldehid
C O
(*)(n*)
h( *)
Svaki elektronski prelaz
praen je pojavom
apsorpcione trake u spektru
-
8Apsorpcioni spektarA = f()
Apsorpcioni maksimumodgovara najverovatnijem prelazu
Poloaj trake u spektru zavisi od:
Prirode molekula (struktura i tip hemijske veze)
Priroda rastvaraa
pH sredine
Postojanje tautomernih oblika
-
9Jod u tetrahloretilenu Jod u vodi i ugljentetrahloridu
Uticaj rastvaraa
Polarni(etanol, dietiletar, aceton)
Nepolarni
Nepolarni(heksan)
Bromtimolplavo
Kisela Neutralna Alkalna
Uticaj pH
Keto-enol tautomerija (izomeri)
Tautomeri
-
10
BATOHROMNO pomeranje(ka veim talasnim duinama)
Crveno pomeranje
HIPSOHROMNO pomeranje(ka manjim talasnim duinama)
Plavo pomeranje
HIPERHROMNI efekat
Poveava se a
HIPOHROMNI efekat
Batohromno i hiperhromno pomeranje
Batohromno
METODE
FOTOMETRIJA SPEKTROFOTOMETRIJA
-
11
Put svetlosti
I0
IR
IA
IR
Ip
B o j a
-
12
Komplementarne boje
Zato je voda plava?
-
13
Johann Heinrich Lambert
(1728 1777)
August Beer
(1825 1863)
Lambert-Beerov zakon
Zrak zelenog laserakroz rastvor Rodamina
postaje slabijeg intenziteta
db
dI
I I - dI
-
14
dbkIdI
IkdbdI
=
=
= bI
I
dbkIdIp
00
bkII p =0
ln
bkII
p
=0log303,2
bkIIAp
== '0log
Lamberov zakon
k = k/2,303
Apsorptivnost (a)
TIIAp
loglog 0 ==
-
15
bkp II
= '0 10
IpI0b
Beer je proirio i na rastvore
cbaIIAp
== 0log Lambert Beer ov zakon
-
16
Kalibraciona kriva
(Standardna kriva)
= 400 nm = 440 nm
IZBOR RADNE TALASNE DUINE
Grafiki prikaz
A = f(c)
-
17
Grafiko odreivanje cx
Ax
cx
Nekad Kolorimetar
DanasFotoelektrini kolorimetar
Spektrofotometar
-
18
FOTOMETRIJA
cbaIIAp
== 0log
pII
bac 0log1 =
I0 = 100%
ss cbaA = xx cbaA =
s
xsx AAcc =
ab konstanta za date uslove
cbaA =
ema ureaja
FOTOMETAR Fotoelektrini kolorimetar
-
19
Osnovni delovi
Izvor zraenja volframova lampa
Monohromator (selektivni apsorpcionifiltri, tj. obojenestaklene ploice)
Fotodetektor (fotoelija) meri Ip
Izvor zraenja za VIS oblast
Volframova lampa (W)
-
20
Izbor FILTRA
KOMPLEMENTARNE BOJE
Rastvor
Filtar
I0
I0
I0
Ip
b
Slepa proba
Rastvor
100 % T
A
-
21
SPEKTROFOTOMETRIJA
Na emu se zasniva?
Kakva je to metoda?
Kvalitativna i kvantitativna metoda.
Na apsorpciji monohromatskog zraenja.
Apsorpcioni SPEKTAR
Kriva spektralne raspodele
cbAa =
.max.max
Molarni apsorpcioni
koeficijent
Metoda kalibracione krive
A = f(c)
-
22
EMA UREAJAFOTOMETAR
VIS SPEKTROFOTOMETAR
L izvor zraenja
S kolimatorsko soivo
UR / IR ulazni / izlazni razrez
M monohromator
K kiveta sa uzorkom
F fotodetektor
R - pisa
Kivete
UV oblast kvarcne
VIS oblast staklene
-
23
Osnovni deloviIzvor zraenja
Monohromator
Fotodetektor
Izvor zraenjaT E R M I K I
Volframovo vlakno
Vidljiva, bliska UV i bliska IR oblast
(350 1000 nm)
Kvarc-jodna lampa
SA ELEKTRINIM PRANJENJEM
Vodonina i Deuterijum lampa
(160 380 nm)
X
X
Volframova Deuterijum lampa
Termiki izvor Sa elektrinim pranjenjem
(350-1000 nm) (160-380 nm)
D2 + el. en. = D2*
D2* D2 + h
-
24
Monohromatori
Optike prizme
Difrakcione reetke
OPTIKE PRIZME
VIDLJIVA oblast staklena prizma
UV oblast kvarcna prizma
DIFRAKCIONE REETKE
Ploice sa usecima(brazdama)
na jednakim rastojanjima
Difrakcija svetlosnogzraka
(vee talasne duine, vee skretanje)
-
25
Fotodetektor
Ip fotostruja jaine i
Vakuumska fotoelija Fotomultiplikatori
pIki =
Vakuumska fotoelija Fotomultiplikator
-
26
Jednozrani spektrofotometar
Dvozrani spektrofotometar
-
27
IZOBESTINA TAKA
Bromkrezolplavo
-
28
BBAA
BBAA
cacaA
cacaA
222
111
+=+=
BABA
BBA
aaaaaAaA
c1221
1221
=
BABA
AAB
aaaaaAaA
c1221
2112
=
Analiza dvokomponentne smee
... INETO ZA OPTU KULTURU
Glava ene
-
29
oko 1505.
1452 1519 Leonardo da VinciAutoportret, oko 1512.