SPEKTROMETRIA

SPEKTROMETRIA

MOLEKULARNA

MOLEKULARNA

- SPEKTROFOTOMETRIA

- SPEKTROFOTOMETRIA

UV/VIS,

UV/VIS,

-

-

SPEKTROFLUORYMETRIA

SPEKTROFLUORYMETRIA

Alicja Sobocińska

Alicja Sobocińska

Natalia Woś

Natalia Woś

Technik

Technik

farmaceutyczny II rok

farmaceutyczny II rok

SPEKTROSKOPIA

SPEKTROSKOPIA

Nauka zajmująca się teorią i

Nauka zajmująca się teorią i

interpretacją widm.

interpretacją widm.

Zasady i prawa spektroskopii

Zasady i prawa spektroskopii

umożliwiają wyjaśnienie:

umożliwiają wyjaśnienie:

struktur związków chemicznych,

struktur związków chemicznych,

mechanizmów reakcji chemicznych

mechanizmów reakcji chemicznych

stwarzają podstawy teoretyczne

stwarzają podstawy teoretyczne

spektroskopowych metod

spektroskopowych metod

analitycznych.

analitycznych.

PODZIAŁ SPEKTROSKOPII

PODZIAŁ SPEKTROSKOPII

WG RODZAJU UKŁADU

WG RODZAJU UKŁADU

MATERIALNEGO

MATERIALNEGO

Atomowa

Molekularna
(cząsteczkowa)

Jądrowa

Elektronów

Mas

Jonów

Metody spektroskopowe w chemii analitycznej. Andrzej Cygański, wyd. Naukowo- techniczne, Warszawa 2002

PODZIAŁ SPEKTROSKOPII

PODZIAŁ SPEKTROSKOPII

WG metody otrzymywania

WG metody otrzymywania

widma

widma

Absorpcyjna

Emisyjna

Ramanowska
(rozpraszania)

Metody spektroskopowe w chemii analitycznej. Andrzej Cygański, wyd. Naukowo- techniczne, Warszawa 2002

PODZIAŁ SPEKTROSKOPII

PODZIAŁ SPEKTROSKOPII

WG zakresu dŁugoŚci fal

WG zakresu dŁugoŚci fal

promieniowania

promieniowania

Kosmiczna

Gamma

Rentgenowska

Optyczna

Mikrofalowa

Radiospektroskopia

Akustyczna

•w zakresie nadfioletu

•w zakresie widzialnym

•w zakresie podczerwieni

Metody spektroskopowe w
chemii analitycznej. Andrzej
Cygański, wyd. Naukowo-
techniczne, Warszawa 2002

SPEKTROSKOPIA

SPEKTROSKOPIA

MOLEKULARNA

MOLEKULARNA

(CZĄSTECZKOWA)

(CZĄSTECZKOWA)

Obejmuje badanie widm

Obejmuje badanie widm

cząsteczkowych. Są trzy rodzaje widm

cząsteczkowych. Są trzy rodzaje widm

promieniowania elektromagnetycznego:

promieniowania elektromagnetycznego:

widmo rotacyjne, widmo oscylacyjno-

widmo rotacyjne, widmo oscylacyjno-

rotacyjne, widmo elektronowo-

rotacyjne, widmo elektronowo-

oscylacyjno-rotacyjne.

oscylacyjno-rotacyjne.

METODY ANALITYCZNE

METODY ANALITYCZNE

SPEKTROSKOPII

SPEKTROSKOPII

MOLEKULARNEJ

MOLEKULARNEJ

Spektroskopia

absorpcyjna

UV

VIS

IR

Spektroskopi

a Ramana

Spektrofluorymetria

Metody spektroskopowe w chemii analitycznej. Andrzej Cygański, wyd. Naukowo- techniczne, Warszawa 2002

ŚWIATŁO BIAŁE

ŚWIATŁO BIAŁE

ogólnie przyjęta nazwa widzialnej dla oka

ogólnie przyjęta nazwa widzialnej dla oka

ludzkiego części widma promieniowania

ludzkiego części widma promieniowania

elektromagnetycznego, czyli zakres

elektromagnetycznego, czyli zakres

długości fali od 400 do 700 nm (od fioletu

długości fali od 400 do 700 nm (od fioletu

do czerwieni)

do czerwieni)

Widmo

Widmo

Zbiór długości fal emitowanych lub

Zbiór długości fal emitowanych lub

adsorbowanych przez układ.

adsorbowanych przez układ.

Wyróżniamy:

Wyróżniamy:

liniowe - zbiór fal i ściśle okresowej długości,

liniowe - zbiór fal i ściśle okresowej długości,

którego obrazem są pojedyncze linie-prążki

którego obrazem są pojedyncze linie-prążki

Pasmowe- zbiór fal tworzących pasma,

Pasmowe- zbiór fal tworzących pasma,

których obrazem są blisko siebie położone

których obrazem są blisko siebie położone

prążki

prążki

Ciągłe- zbiór wszystkich długości fal z

Ciągłe- zbiór wszystkich długości fal z

danego zakresu.

danego zakresu.

WIDMO ŚWIATŁA BIAŁEGO

WIDMO ŚWIATŁA BIAŁEGO

"Spektrofotometria"- Kraków, styczeń 2008

ZASTOSOWANIE METOD

ZASTOSOWANIE METOD

SPEKTROSKOPOWYCH W

SPEKTROSKOPOWYCH W

IDENTYFIKACJI ZWIĄZKÓW

IDENTYFIKACJI ZWIĄZKÓW

ORGANICZNYCH:

ORGANICZNYCH:

Zdolność cząsteczek związków chemicznych do selektywnego

Zdolność cząsteczek związków chemicznych do selektywnego

pochłaniania lub emitowania energii promieniowania

pochłaniania lub emitowania energii promieniowania

elektromagnetycznego o określonej częstotliwości (długości fali) jest

elektromagnetycznego o określonej częstotliwości (długości fali) jest

podstawą działania metod spektroskopowych. Z tego względu można je

podstawą działania metod spektroskopowych. Z tego względu można je

podzielić na spektroskopię: emisyjną i absorpcyjną. W ustaleniu

podzielić na spektroskopię: emisyjną i absorpcyjną. W ustaleniu

struktury substancji organicznych i ich identyfikacji większe

struktury substancji organicznych i ich identyfikacji większe

znaczenie ma zastosowanie metod absorpcyjnych. Kluczowym etapem

znaczenie ma zastosowanie metod absorpcyjnych. Kluczowym etapem

badań strukturalnych metodami spektroskopowymi jest analiza

badań strukturalnych metodami spektroskopowymi jest analiza

otrzymanego widma. Najwięcej informacji o strukturze związków

otrzymanego widma. Najwięcej informacji o strukturze związków

organicznych można uzyskać z widm absorpcyjnych promieniowania w

organicznych można uzyskać z widm absorpcyjnych promieniowania w

zakresie ultrafioletu – spektroskopia UV, podczerwieni-spektroskopia

zakresie ultrafioletu – spektroskopia UV, podczerwieni-spektroskopia

IR oraz w zakresie krótkich fal radiowych – spektroskopia NMR.

IR oraz w zakresie krótkich fal radiowych – spektroskopia NMR.

SPEKTROFOTOMET

SPEKTROFOTOMET

RIA UV / VIS

RIA UV / VIS

Metoda analityczna wykorzystująca absorpcję

Metoda analityczna wykorzystująca absorpcję

promieniowania elektromagnetycznego w

promieniowania elektromagnetycznego w

zakresie ultrafioletu i światła widzialnego,

zakresie ultrafioletu i światła widzialnego,

wynikającą ze wzbudzeń elektronów

wynikającą ze wzbudzeń elektronów

walencyjnych w cząsteczkach naświetlanych

walencyjnych w cząsteczkach naświetlanych

substancji.

substancji.

Spektroskopię UV/VIS wykorzystuje się do

Spektroskopię UV/VIS wykorzystuje się do

oznaczania zawartości substancji

oznaczania zawartości substancji

absorbujących, zwłaszcza związków

absorbujących, zwłaszcza związków

organicznych zawierające wiązania

organicznych zawierające wiązania

wielokrotne oraz związki metali przejściowych.

wielokrotne oraz związki metali przejściowych.

Może być też ona stosowana do identyfikacji

Może być też ona stosowana do identyfikacji

substancji.

substancji.

ZJAWISKO ABSORPCJI

ZJAWISKO ABSORPCJI

PROMIENIOWANIA

PROMIENIOWANIA

IO = IR + IP +IT

"Spektrofotometria"- Kraków, styczeń 2008

SPEKTROFOTOMETRIA

SPEKTROFOTOMETRIA

OPIERA SIĘ NA 2 PRAWACH

OPIERA SIĘ NA 2 PRAWACH

I prawo absorpcji – prawo

I prawo absorpcji – prawo

Lamberta

Lamberta

Absorbancja jest proporcjonalna do grubości warstwy absorbującej,

Absorbancja jest proporcjonalna do grubości warstwy absorbującej,

jeśli wiązka promieniowania monochromatycznego przechodzi

jeśli wiązka promieniowania monochromatycznego przechodzi

przez jednorodny ośrodek absorbujący.

przez jednorodny ośrodek absorbujący.

It = I0 ⋅ e−kl

It = I0 ⋅ e−kl

gdzie:

gdzie:

k – współczynnik absorpcji.

k – współczynnik absorpcji.

l – grubość warstwy roztworu

l – grubość warstwy roztworu

Stąd po przekształceniach otrzymujemy:

Stąd po przekształceniach otrzymujemy:

gdzie:

gdzie:

a – współczynnik ekstynkcji =0.4343k,

a – współczynnik ekstynkcji =0.4343k,

A- zdolność pochłaniania promieniowania zwana

A- zdolność pochłaniania promieniowania zwana

absorbancją.

absorbancją.

log10e= 0,4343

log10e= 0,4343

II prawo absorpcji – prawo

II prawo absorpcji – prawo

Lamberta – Beera

Lamberta – Beera

Jeżeli współczynnik absorpcji rozpuszczalnikajest

Jeżeli współczynnik absorpcji rozpuszczalnikajest

równy zeru, to wiązka promieniowania

równy zeru, to wiązka promieniowania

monochromatycznego, po przejściu przez

monochromatycznego, po przejściu przez

jednorodny roztwór substancji absorbującej o

jednorodny roztwór substancji absorbującej o

stężeniu c , ulega osłabieniu według równania:

stężeniu c , ulega osłabieniu według równania:

It = I0 ⋅ e−kbc

It = I0 ⋅ e−kbc

Po przekształceniu:

Po przekształceniu:

OGÓLNE

OGÓLNE

ZASTOSOWANIE

ZASTOSOWANIE

SPEKTROFOTOMETRII

SPEKTROFOTOMETRII

UV/ VIS

UV/ VIS



Wyznaczanie rozpuszczalności i współczynnika podziału

Wyznaczanie rozpuszczalności i współczynnika podziału



Określenie stopnia uwalniania substancji leczniczej

Określenie stopnia uwalniania substancji leczniczej

(dissolution testing)

(dissolution testing)



Monitorowanie w reakcji kinetyki rozkładu leków

Monitorowanie w reakcji kinetyki rozkładu leków



Widmo UV może być użyte jako jedna z metod

Widmo UV może być użyte jako jedna z metod

identyfikacji w monografii farmakopealnej

identyfikacji w monografii farmakopealnej



Do badania związków alifatycznych, nienasyconych i

Do badania związków alifatycznych, nienasyconych i

aromatycznych, kompleksów metali przejściowych

aromatycznych, kompleksów metali przejściowych



W celu stwierdzenia istnienia grup chromoforowych

W celu stwierdzenia istnienia grup chromoforowych

wiązań pojedynczych i podwójnych

wiązań pojedynczych i podwójnych



Metoda może być stosowana do oznaczania zawartości

Metoda może być stosowana do oznaczania zawartości

śladowych oraz do oznaczania czystości głównego

śladowych oraz do oznaczania czystości głównego

składnika.

składnika.



Często jako podstawowa metoda do oznaczania ilości

Często jako podstawowa metoda do oznaczania ilości

substancji leczniczej w takich postaciach leku jak tabletki,

substancji leczniczej w takich postaciach leku jak tabletki,

drażetki jeżeli pozostałe związki nie interferują

drażetki jeżeli pozostałe związki nie interferują

Spektrofotometry

Spektrofotometry

http://pl.wikipedia.org/wiki/Spektrofot
ometr

http://www.polgeol.pl/index.php?id=27

SpektrofoTOmetr SPEKOL

SpektrofoTOmetr SPEKOL

"

Spektrofotometria"- Kraków, styczeń 2008

Blokowy schemat

Blokowy schemat

spektrofotometru

spektrofotometru

optycznego

optycznego

"Spektrofotometria UV-VIS"- Uniwersytet Gdański Wydział chemii Karedra analizy środowiska,
Gdańsk 2008

DETEKTOR

DETEKTOR

•Fotokomórka

•Fotopowielacz elektronowy

SPEKTROFOTOMETR ZAWIERA

SPEKTROFOTOMETR ZAWIERA

ŹRÓDŁO PROMIENIOWANIA

ŹRÓDŁO PROMIENIOWANIA

• w zakresie widzialnym jest to lampa z elektrycznie
żarzonym włóknem wolframowym

• W spektrofotometrach dwuwiązkowych źródłem
często jest lampa deuterowa dla zakresu UV
i halogenowa dla zakresu Vis

Schemat optyczny

Schemat optyczny

spektrofotometru

spektrofotometru

"Chemia analityczna z elementami
analizy instrumentalnej"- Tadeusz
Lipiec, Zdzisław Stefan Szmal

Spektrofotometr

Spektrofotometr

dwuwiĄzkowy

dwuwiĄzkowy

"Zastosowanie spektrofotometrii w analizie leków"- Ireneusz Bilichowski

UWAGI NA TEMAT

UWAGI NA TEMAT

ANALIZY

ANALIZY

FARMACEUTYCZNEJ

FARMACEUTYCZNEJ

Spektrofotometria UV znalazła szerokie

zastosowanie w analizie barbituranów. Jest

przydatna w badaniach leków i badaniach

klinicznych. Pomimo że widma UV preparatów

farmaceutycznych są dość podobne, udało się

tak dobrać warunki pomiarów

spektrofotometrycznych, że można

spektrofotometrycznie identyfikować i

oznaczać dużą liczbę związków w lekach.

Metoda ta okazała się szczególnie przydatna

podczas analiz płynów fizjologicznych, dla

których opracowano bardzo dokładnie

schemat rozdziału ekstrakcyjnego, przydatny

we wszystkich zatruciach.

spektrofluorymetria

spektrofluorymetria

Metoda spektrofluorymetryczna opiera się na

pomiarze natężenia emitowanego

promieniowania fluorescencyjnego

powstałego po wzbudzeniu próbki.

Intensywność fluorescencji danej substancji

jest proporcjonalna do jej stężenia, w

pewnym przedziale stężeń.

Zastosowanie

Zastosowanie

spektrofluorymetrii

spektrofluorymetrii



Badania kliniczne

Badania kliniczne



Oznaczanie aminokwasów we krwi i

Oznaczanie aminokwasów we krwi i

innych płynach fizjologicznych

innych płynach fizjologicznych



Badanie aktywności enzymów

Badanie aktywności enzymów



Do wizualizacji obiektów

Do wizualizacji obiektów

biologicznych(np. barwniki używane do

biologicznych(np. barwniki używane do

sprawdzania żywotności komórek

sprawdzania żywotności komórek

Spektrofluorymetry

Spektrofluorymetry

http://www.lumexpol.pl/product/panoram.shtml

http://www.cmpw-pan.edu.pl/index.php/en/component/alphacontent/?
start=50

SCHEMAT BLOKOWY

SCHEMAT BLOKOWY

SPEKTROFLUORYMETRU

SPEKTROFLUORYMETRU

"Spektrofluorymetria"- Alicja Filipowicz- Szymańska,
Joanna Łopacińska

SPEKTROFLUORYMETR ZAWIERA

SPEKTROFLUORYMETR ZAWIERA

DETEKTOR

DETEKTOR

ŹRÓDŁO PROMIENIOWANIA

ŹRÓDŁO PROMIENIOWANIA

•Lampy rtęciowe

•Lampy ksenonowe

•Lampy kwarcowe

•Fotokomórki

•Fotopowielacze elektronowe

•Fotoogniwa

Wnioski koŃcowe

Wnioski koŃcowe

Porównując obie metody

(spektrofotometrię i
spektrofluorymetrię) możemy
zauważyć, że zarówno jedna jak i druga
stosowana jest do oznaczania
zawartości metali oraz niektórych
związków organicznych. Mimo to obie
te metody są wykorzystywane również
do innych celów

Zastosowanie

Zastosowanie

UV / VIS

UV / VIS

SPEKTROFLUORYMETRIA

SPEKTROFLUORYMETRIA

Oznaczaniu
zawartości anionów
nieorganicznych

Badania
zanieczyszczenia
wody

Identyfikacja
substancji

Ustalenie stężenia
substancji

Oznaczanie czystości
składników głównych

Badania kliniczne (np.
oznaczanie aminokwasów)

Badanie aktywności
enzymów

bIBLIOGRAFIA

bIBLIOGRAFIA

1.

1.

Chemia analityczna Tom II Chemiczne metody analizy ilościowej.

Chemia analityczna Tom II Chemiczne metody analizy ilościowej.

Jerzy Minczewski ,

Jerzy Minczewski ,

Zygmunt Marczenko Wyd. PWN, Warszawa 2001

Zygmunt Marczenko Wyd. PWN, Warszawa 2001

2.

2.

Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. Podrecznik dla studentów

Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. Podrecznik dla studentów

farmacji.

farmacji.

Tadeusz Lipiec, Zdzisław Stefan Szmal Wyd. PZWL

Tadeusz Lipiec, Zdzisław Stefan Szmal Wyd. PZWL

3.

3.

Metody instrumentalne w analizie chemicznej

Metody instrumentalne w analizie chemicznej

, Walenty Szczepaniak, Wyd. PWN

, Walenty Szczepaniak, Wyd. PWN

Warszawa, 2007

Warszawa, 2007

4.

4.

Wybrane metody instrumentalne stosowane w chemii analitycznej.

Wybrane metody instrumentalne stosowane w chemii analitycznej.

Jadwiga Saba,

Jadwiga Saba,

Wyd. Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej

Wyd. Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej

5.

5.

Spektrofotometria UV/VIS w analizie chemicznej.

Spektrofotometria UV/VIS w analizie chemicznej.

Pod red. Teresy Nowickiej-

Pod red. Teresy Nowickiej-

Jankowskiej, wyd. Państwowe Wydaw. Naukowe, Warszawa 1988.

Jankowskiej, wyd. Państwowe Wydaw. Naukowe, Warszawa 1988.

6.

6.

Metody spektroskopowe w chemii analitycznej.

Metody spektroskopowe w chemii analitycznej.

Andrzej Cygański, wyd. Naukowo-

Andrzej Cygański, wyd. Naukowo-

techniczne, Warszawa 2002

techniczne, Warszawa 2002

7.

7.

FARMAKOPEA POLSKA wydanie VII

FARMAKOPEA POLSKA wydanie VII

8.

8.

FARMAKOPEA POLSKA wydanie VIII

FARMAKOPEA POLSKA wydanie VIII

9.

9.

Encyklopedia popularna PWN,

Encyklopedia popularna PWN,

Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1985

Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1985

10.

10.

Spektrofluorymetria,

Spektrofluorymetria,

Alicja Filipowicz- Szymańska, Joanna Łopacińska

Alicja Filipowicz- Szymańska, Joanna Łopacińska

11.

11.

Zastosowanie spektrofotometrii w analizie leków,

Zastosowanie spektrofotometrii w analizie leków,

Ireneusz Bilichowski

Ireneusz Bilichowski

12.

12.

Spektrofotometria,

Spektrofotometria,

Kraków, styczeń 2008

Kraków, styczeń 2008

13.

13.

Spektrofotometria UV-VIS,

Spektrofotometria UV-VIS,

Uniwersytet Gdański Wydział chemii Karedra analizy

Uniwersytet Gdański Wydział chemii Karedra analizy

środowiska, Gdańsk 2008

środowiska, Gdańsk 2008