Summary
Samenvatting instrumentele analyse 1
- Course
- Institution
volledige samenvatting instrumentele analyse 1e jaar
[Show more]
Seller
Follow
AnetteVDB
Reviews received
Content preview
Instrumentele analyseDeel 1: spectrofotometrische AM
Licht = elektromagnetische straling (EMS) en heeft als zodanig een duaal karakter.
1. EMS kan beschouwd worden als een golfverschijnsel: een harmonisch trillend elektrisch magnetisch
krachtveld loodrecht op elkaar
Lichtsnelheid in vacuüm (c) = 300.000 km/s (ander medum: c/n -> n = berekingsindex)
Frequentie van lichtstraling bep door de bron. Daar de snelheid afhankelijk is vh medium zal ook
golflengte verschillen naargelang het medium. De intensiteit vd lichtbundel is evenredig met het
kwadraat van de amplitude van de golf
2. Licht bestaan uit fotonen
De lichtintensiteit hangt af van het aantal fotonen in de bundel
EMS met kleine golflengten kan schadelijk zijn voor het menselijk lichaam (UV, X, y)
Het menselijk oog kan slechts een deel van het EM spectrum waarnemen
o Zichtbaar licht: tss 400 en 800 nm
o Polychromatisch licht: bevat alle golflengte van zichtbaar licht (bv wit licht)
o Monochromatisch licht: golflengten uit een nauw golflengte -interval (1 kleur)
Colorimetrie = bepaling van een concentratie mbv kleurenintensiteit
Beperkingen
o Opl moet een kleur hebben (hetzij rechtstreeks, hetzij na reagens)
o Standaardreeks vereist
o Schatting
o Beperking door ons oog (derector)
Een gekleurde opl absorbeert een deel vh wit licht. Niet alle golflengten worden in dezelfde mate geabsorbeerd.
Kleurencirkel:
Complementaire kleuren staan over elkaar: een opl heeft een bepaalde kleur omdat ze de complementaire kleur
absorbeert (bv: tomaat is rood omdat groen wordt geabsorbeerd)
Absorptie van licht
een molecule die licht absorbeert komt in een aangeslagen toestand dwz dat er elektronen op een hoger niveau
terechtkomen. Aangezien deze energie niveaus gekwantiseerd zijn, zullen bepaalde golflengten bij voorkeur worden
geabsorbeerd. De moleculen bezitten ook verschillende vibratie- en rotatietoestanden:
Rotatie energie -> microgolven: snelheid waarmee molecule draait om zijn as
Vibratie energie -> IR: trillen van de atomen in een molecule
Elektronen energie -> UV-VIS: energie die elektronen bezitten in hun banen om de atoomkern
Deze kunnen ook veranderen bij de absorptie van licht. Daarom zal men geen scherpe absorptielijnen waarnemen,
maar wel de brede absorptiebanden.
En dan?
Geëxciteerde moleculen kunnen op versch manieren terug in grondtoestand komen:
Terug afstaan en uitgezonden onder de vorm van een foton (luminiscentie)
Opgenomen energie omzetten en uitzenden onder de vorm van warmte (straling loze overgang)
Gebruikt voor een fotochemische reactie
, Hoeveel licht wordt er geabsorbeerd?
Naargelang opl meer of minder licht absorbeert, ervaren wij een donkere of lichtere kleur. Voor een bep stof hangt
kleurintensiteit af van:
Concentratie: hoe groter c, hoe meer lichtabsorptie
Weglengte die licht moet afleggen: hoe groter weglengte, hoe groter absorptie
Aard van het medium
Extinctie en transmissie van licht – kwantitatief
(spectrofotometrie: detector meet hoeveel doorgelaten licht)
Transmissie (T) geeft aan in hoever het licht ongestoord door de opl gaat
Extinctie (A): Soms noemt men deze grootheid ook de optische dichtheid (absorbance)
Verband met absorptie: hoe meer transmissie, hoe minder absorptie en omgedraaid
Wet van Lambert-Beer
Wet van Lambert = door een eenheidslaag van een bep doorschijnend medium wordt steeds dezelfde fractie van het
invallend licht geabsorbeerd.
Wet van Beer = Beer leidde het verband af tss transmissie en concentratie
In principe geldt de wet enkel voor monochromatisch licht.
Wet Lambert-Beer is enkel geldig voor een verdunde opl (< 0,01 M). bij hoge concentraties blijft het verband
tss E en c niet lineair.
o Wnnr E < 0,1: opl laat te veel licht door -> geen versch meetbaar tss blanco en opl
o Wnnr E > 1,5: te weinig licht -> intensiteit moeilijk meetbaar en fout op meting te groot
Fotometer
Lichtbron
Continue lichtbron zendt licht van elke golflengte binnen een bep gebied -> licht over volledige zichtbaar
gebied (bv gloeilamp, wolfraam(-halogeen)lamp): continu spectrum
Discrete bron zendt enkel licht uit v/e aantal welbep golflengten -> licht met welbep discrete golflengten (bv
kwiklamp): lijnenspectrum Continu Banden Lijnen
Vrije elektronen, die onder invloed van het aanwezige elektrische veld worden
versneld, botsen met de atomen van het gas en met de metaalatomen. Bij deze
botsing worden de elektronen, die zich in het hoogste energieniveau van het
atoom bevinden aangeslagen naar een nog hoger energieniveau. Bij terugval
naar het oorspronkelijk energieniveau wordt
een foton oftewel elektromagnetische straling uitgezonden, soms in de vorm van
zichtbaar licht, maar ook vaak in de vorm van ultraviolete straling.
De lichtintensiteit vd bron dient zo constant mogelijk te blijven. De stabiliteit hangt af vd drift (tgv veroudering) en vd
fluctuaties v licht (tgv schommelingen id voedingsspanning).
Golflengtekiezer
Fotometer gebruikt een bundel licht met een bep golflengteband die w bekomen dankzij de golflengtekiezer. De wet
van beer geldt vr monochromatisch licht. De golflengtekiezer moet die golflengte kunnen isoleren die overeenkomt
met de complementaire kleur vd te onderzoeken oplossing.
Filters (+: eenvoudig/goedkoop en -: filters wisselen bij andere instelling):
Absorptiefilters: gekleurde plastic/glazen plaatsjes die een deel vh spectrum absorberen en andere
golflengten doorlaten (bandbreedte = 50 – 100 nm).
Interferentiefilters: doorzichtig materiaal v/e welbep dikte met aan weerszijden een dunne metaalfilm. Die
reflecteren deels het licht en laten het deels door. De dikte vd filter (d) is specifiek vr zijn karakteristieke
golflengte (n) (bandbreedte < 20 nm).
Een interferentiefilter i/e optisch filter met een werking die berust op interferentie tss verschillende dunne lagen. Hierdoor ontstaan staande golven en kunnen bep kleuren
zeer selectief w gefilterd. Het materiaal zelf heeft doorgaans gn specifieke kleur, zoals wel het geval is bij conventionele kleurfilters, wrvn de werking op absorptie is gebaseerd.
Afhankelijk vd opbouw kunnen specifieke kleuren door het filter worden doorgelaten of gereflecteerd. Ook kunnen optische laag- en hoogdoorlaatfilters met deze techniek
worden vervaardigd, wrbij de ongewenste golflengtes w gereflecteerd. Mbv dergelijke optische componenten kan bv infrarood licht worden gescheiden v zichtbaar licht.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller AnetteVDB. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.92. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
67096 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now