Interactie tussen stof en licht Spectrofotometrie Interactie tussen stof en licht

Inleiding Dualistisch karakter van licht Elektromagnetische straling met golfkarakter Bestaat uit “deeltjes” - fotonen

E = hf = hc/ Inleiding De energie-inhoud van fotonen is gerelateerd aan de golflengte van de elektromagnetische straling volgens: E = hf = hc/

E = hf = hc/ Inleiding waarin: E = energie f = frequentie  = golflengte c = lichtsnelheid h = constante van Planck

Inleiding Bij toenemende energie E van het foton wordt de energie gebruikt voor: het verhogen van de rotatie-energie van het molecuul het verhogen van vibratie- en rotatie energie excitatie van een elektron  klein  groot E hoog E laag

Gebieden van het elektronen-vibratie-rotatie-spectrum Inleiding Gebieden van het elektronen-vibratie-rotatie-spectrum 100 200 400 500 600 700 800 1000 violet blauw groen geel oranje rood 420 470 530 580 620  (nm) Vacuum UV Nabije UV Nabije IR Zichtbaar (Vis) E

Inleiding Ultra Violet (UV) 200 - 400 nm Zichtbaar (Visible - Vis) 400 - 800 nm Nabij Infra Rood (NIR) 800 - 2500 nm Infra Rood (IR) 2500 - 12500 nm

Inleiding Absorptie: Emissie: energie van het foton wordt overgedragen op het molecuul Emissie: het molecuul geeft energie af in de vorm van elektromagnetische straling (fotonen)

Inleiding Energie Aangeslagen toestand Grond toestand Absorptie Emissie Absorptie Energie Grond toestand

Spectrofotometer Blokschema van een spectrofotometer I0 I signaal cuvet monster lichtbron monochromator detector

Spectrofotometer UV vs. zichtbaar

Kwantitatieve analyse Wet van Lambert-Beer I0 I b

Kwantitatieve analyse Wet van Lambert-Beer Waarin: I0 = intensiteit van de opvallende straling I = intensiteit van de doorgelaten straling  = molaire absorptiecoëfficiënt (L·mol-1·cm-1) b = weglengte (cm) c = concentratie van de absorpberende verbinding (mol/L)

Kwantitatieve analyse methoden Calibratiemethode Van de te bepalen verbinding wordt een serie (nauwkeurig bekende!) verdunningen gemaakt, waarvan de absorpties worden gemeten. Door gebruik te maken van interpolatie kan de concentratie van een onbekend monster na meting van de absorptie worden berekend.

Kwantitatieve analyse calibratiemethode Via interpolatie m.b.v. vergelijking: extinctie “onbekend monster” is bekend concentratie “onbekende” berekenen

Kwantitatieve analyse methoden Fotometrische titratie Bij een fotometrische titratie wordt de extinctie of de transmissie van een oplossing gemeten als functie van de toegevoegde hoeveelheid titrant. Door gebruik te maken van extrapolatie kan het equivalentiepunt worden bepaald en dus de concentratie in het onbekende monster.

Kwantitatieve analyse voorwaarden fotometrische titratie Extinctie verandering in het equivalentiepunt. Absorberende stoffen moeten de wet van Lambert-Beer volgen. Corrigeren van de gemeten absorptie in verband met verdunning tijdens titratie:

Kwantitatieve analyse fotometrische titratie Equivalentiepunt ligt bij het snijpunt van de twee raaklijnen

Kwantitatieve analyse Foutenbronnen Strooilicht; door niet monochromatisch licht. Het optreden van nevenreacties. Te hoge concentratie van de te bepalen component.