Infraroodspectrometrie (IR) Fotospectrometrie Berust op de interactie van elektromagnetische straling met materie Infraroodspectrometrie (IR) Colorimetrie (zichtbaar licht) Fotospectrometrie

2.2 Interactie met elektromagnetische straling Elektromagnetische straling omvat alle soorten straling. Straling vertegenwoordigt een bepaalde hoeveelheid energie volgens: E = h × f Als e.m.-straling op een stof valt kunnen er verschillende dingen gebeuren afhankelijk van de energie van de straling: moleculaire verandering (vibratie, rotatie) bij IR-straling (≈1012-1014 Hz) elektronische verandering (valentie-elektr) bij zichtbaar licht (≈ 1015 Hz) e.m.-straling die wordt opgenomen door de stof: adsorptie golflengte variëren en uitzetten tegen de hoeveelheid geabsorbeerde energie  absorptiespectrum e.m.-straling die wordt uitgezonden door de stof: emissie Fotospectrometrie

IR-spectrometrie Door opname van deze straling vinden strek- en buigvibraties plaats. De verminderde intensiteit van de straling wordt gedetecteerd  IR-absorptiespectrum Verticaal: T (%) = percentage doorgelaten straling (transmissie) Horizontaal: cm-1 (golfgetallen; 1 / λ = E / (c×h) , dus een energiemaat) Fotospectrometrie

Dit is de Wet van Lambert-Beer Colorimetrie Zichtbaar licht van een bepaalde golflengte valt op een stof (in oplossing) Door elektronenovergangen absorbeert de stof deze straling Een afname van de straling wordt gedetecteerd Dit heet uitdoving of extinctie De exctintie hangt af van de concentratie van de stof Bij een hoge concentratie wordt er meer geabsorbeerd en is dus de uitdoving/extinctie ook hoog Er wordt een golflengte gekozen die het best geabsorbeerd wordt Dit hangt af van de kleur van de te onderzoeken stof De extinctie is lineair afhankelijk van de concentratie (bij lage concentraties) volgens: E = ε × [A] × l E = extinctie [A] = concentratie (in mol L-1) ε = molaire extinctiecoëfficiënt (in L mol-1 cm-1) l = cuvetlengte (in cm) Dit is de Wet van Lambert-Beer Fotospectrometrie

Een colorimetrische bepaling Je wilt bijvoorbeeld de concentratie van Fe3+ in slootwater bepalen. Eerst maak je een ijkreeks met bekende concentraties Fe3+. Dan bepaal je welke kleur licht het best geabsorbeerd wordt door Fe3+. (in dit geval in combinatie met SCN-, wat een rood gekleurd complex oplevert) Je meet van alle gemaakte oplossingen de extinctie in een colorimeter. Ook voer je een blanco bepaling uit (alles zonder Fe3+ met SCN-). Voor deze bepaling wordt de extinctie op 0 gesteld. Fotospectrometrie

Alle meetresultaten leveren een ijklijn op: Dan meet je de extinctie van het monster en lees je de concentratie Fe3+ af uit de grafiek, eventueel rekening houdend met verdunningen. Of je gebruikt E = ε × [A] × l, waarbij ε de raaklijn is van de grafiek met [Fe3+] in mol L-1. Fotospectrometrie