Samenvatting Instrumentele analyse
Spectrofotometrie
1. VIS-Spectrofotometrie en colorimetrie
Theoretische achtergrond
Interacties van licht met materie (transparante oplossing)
- licht dat doorgelaten worden = transmissie
- lichtbreking/vertrooiing, licht verandert van richting = absorptie
Zichtbaar of wit licht ( λ tussen 380 tot 780nm) = polychromatisch licht
licht heeft een duaal karakter = licht is een golf maar ook een stroom van energiedeeltjes (fotonen)
,Golfkarakter:
Elke kleur heeft een eigen golflengte en bij elke golflengte hoort een specifieke frequentie.
v=ν∗λ=c
v = snelheid [ ]
m
s
ν of f = frequentie [ Hz of s−1 ] → bronafhankelijk
λ = golflengte [ nm ] =[ 10−9 m ] → milieuafhankelijk
c = snelheid van het licht (golfsnelheid) in een vacuüm [ ]
m
s
= 299762000
m
s
≈ 3∗10
8m
s
Fotonkarakter:
Fotonen zijn pakketjes van energie E (quantum) die zich in de ruimte voortbewegen.
E=h∗ν (wet van Planck)
E = energie [ J ] → 1 Ev=1,6∗10−19 J
h = constante van Planck = 6,6∗10−34 J∗s
ν = frequentie [ Hz of s−1 ]
It It
Transmissie T = en T% = ∗100
I0 I0
De golflengte van de complementaire kleur
van de oplossing wordt het beste
geabsorbeerd.
E=−log ( T )
Bewijs wet van Lambert-Beer:
T =a−c of T =a−l E = extinctie [ ¿ ]
E=−log ( T ) l = lengte van cuvet [ cm ]
→−log ( T )=−log ( a )
−c
c = concentratie [ mol /L ] of [ mg/ L ] =[ ppm ]
→ log ( T ) =log ( a )
−c
ε = molaire extinctiecoëfficiënt [ L
mol∗cm ] [
of
L
mg∗cm ]
→ log ( T ) =−log ( a )
c
→−log ( T )=c∗log ( a )=c∗cte −log ( T )=l∗cte
−log ( T )=l∗c∗cte=l∗c∗ε
,E=l∗c∗ε → wet van Lambert-Beer
, De gevoeligheid of sensitivity van de opgestelde ijklijn is de verhouding van het signaal (extinctie)
ΔE
t.o.v. de concentratie: ε =rico van ijklijn=
Δc
Wet van Lambert-Beer is enkel geldig voor verdunde oplossingen (c = 0,01M), bij hogere
concentraties blijft het verband tussen E en c niet lineair. We mogen elk gebruik maken van
monochromatisch licht of licht met een zeer smalle golflengteband.
Fout op de blanco:
- Reflectie van licht op cuvetwand
- Invloed van oplossing en andere componenten
- Reflatie van oplossingen
Het licht dat de blanco doorlaat wordt gebruikt als om de
I0
gewenste onbekende te onderzoeken stof te analyseren. Dit doen we door de extinctie van de
blanco gelijk te stellen aan 0,000
Met de extinctiecurve van de te onderzoeken oplossingen kunnen we de golflengte λ max bepalen
waarbij het meeste licht geabsorbeerd wordt. Bij λ max meten we de rest van de oplossingen met
verschillende concentraties om zo een ijklijn op te stellen.
y=a∗x +b
→ E=ε∗c+b met b ≈ 0
Bepalingsmethodes voor het berekenen van de concentratie van een onbekende oplossingen:
- Ijklijnmethode
Aan de hand van de opgestelde ijklijn kunnen we met de gegeven functie de concentratie
van de onbekende berekenen. We kennen de extinctie van de onbekende en met de
functie kunnen we de concentratie berekenen. Voor deze methode hebben we 2 of meer
standaardoplossingen nodig om de ijklijn op te stellen.
Spectrofotometrie
1. VIS-Spectrofotometrie en colorimetrie
Theoretische achtergrond
Interacties van licht met materie (transparante oplossing)
- licht dat doorgelaten worden = transmissie
- lichtbreking/vertrooiing, licht verandert van richting = absorptie
Zichtbaar of wit licht ( λ tussen 380 tot 780nm) = polychromatisch licht
licht heeft een duaal karakter = licht is een golf maar ook een stroom van energiedeeltjes (fotonen)
,Golfkarakter:
Elke kleur heeft een eigen golflengte en bij elke golflengte hoort een specifieke frequentie.
v=ν∗λ=c
v = snelheid [ ]
m
s
ν of f = frequentie [ Hz of s−1 ] → bronafhankelijk
λ = golflengte [ nm ] =[ 10−9 m ] → milieuafhankelijk
c = snelheid van het licht (golfsnelheid) in een vacuüm [ ]
m
s
= 299762000
m
s
≈ 3∗10
8m
s
Fotonkarakter:
Fotonen zijn pakketjes van energie E (quantum) die zich in de ruimte voortbewegen.
E=h∗ν (wet van Planck)
E = energie [ J ] → 1 Ev=1,6∗10−19 J
h = constante van Planck = 6,6∗10−34 J∗s
ν = frequentie [ Hz of s−1 ]
It It
Transmissie T = en T% = ∗100
I0 I0
De golflengte van de complementaire kleur
van de oplossing wordt het beste
geabsorbeerd.
E=−log ( T )
Bewijs wet van Lambert-Beer:
T =a−c of T =a−l E = extinctie [ ¿ ]
E=−log ( T ) l = lengte van cuvet [ cm ]
→−log ( T )=−log ( a )
−c
c = concentratie [ mol /L ] of [ mg/ L ] =[ ppm ]
→ log ( T ) =log ( a )
−c
ε = molaire extinctiecoëfficiënt [ L
mol∗cm ] [
of
L
mg∗cm ]
→ log ( T ) =−log ( a )
c
→−log ( T )=c∗log ( a )=c∗cte −log ( T )=l∗cte
−log ( T )=l∗c∗cte=l∗c∗ε
,E=l∗c∗ε → wet van Lambert-Beer
, De gevoeligheid of sensitivity van de opgestelde ijklijn is de verhouding van het signaal (extinctie)
ΔE
t.o.v. de concentratie: ε =rico van ijklijn=
Δc
Wet van Lambert-Beer is enkel geldig voor verdunde oplossingen (c = 0,01M), bij hogere
concentraties blijft het verband tussen E en c niet lineair. We mogen elk gebruik maken van
monochromatisch licht of licht met een zeer smalle golflengteband.
Fout op de blanco:
- Reflectie van licht op cuvetwand
- Invloed van oplossing en andere componenten
- Reflatie van oplossingen
Het licht dat de blanco doorlaat wordt gebruikt als om de
I0
gewenste onbekende te onderzoeken stof te analyseren. Dit doen we door de extinctie van de
blanco gelijk te stellen aan 0,000
Met de extinctiecurve van de te onderzoeken oplossingen kunnen we de golflengte λ max bepalen
waarbij het meeste licht geabsorbeerd wordt. Bij λ max meten we de rest van de oplossingen met
verschillende concentraties om zo een ijklijn op te stellen.
y=a∗x +b
→ E=ε∗c+b met b ≈ 0
Bepalingsmethodes voor het berekenen van de concentratie van een onbekende oplossingen:
- Ijklijnmethode
Aan de hand van de opgestelde ijklijn kunnen we met de gegeven functie de concentratie
van de onbekende berekenen. We kennen de extinctie van de onbekende en met de
functie kunnen we de concentratie berekenen. Voor deze methode hebben we 2 of meer
standaardoplossingen nodig om de ijklijn op te stellen.
