57. Pomiar widm absorpcji i oznaczanie stężenia ryboflawiny w roztworach wodnych za pomocą spektrofotometru, Wyznaczanie stężeń w substancji w roztworach metodą kolorymetryczną


Światło (promieniowanie optyczne) jest w spektroskopii przedziałem długości fal elektromagnetycznych obejmującym fale widzialne (Vis), podczerwień (IR) i ultrafiolet (UV). Oddziaływanie światła z substancją obserwuje się zazwyczaj jako zjawiska załamania, odbicia, pochłaniania i rozproszenia.

Światło ulega osłabieniu podczas przejścia przez substancję. Jeżeli strumień świetlny o natężeniu I0 pada na substancje, to część energii może ulec odbiciu (I1), rozproszeniu (I2) i absorpcji (I3), a pozostała ilość energii przechodzi (I).

I0 = I1 + I2 + I3 +I

Zazwyczaj zjawiska odbicia, rozproszenia i absorpcji występują jednocześnie. Jeżeli jednak I1 + I2 << I3 to możemy mówić, że zachodzi tylko zjawisko absorpcji światła.

Zmiana natężenia światła -dI przy przejściu przez warstwę o dowolnie małej grubości dl w roztworze, w którym stężeniu substancji pochłaniającej wynosi c, wyraża się wzorem:

-dt =  c I dl

gdzie  jest współczynnikiem absorpcji. Z tego równania można wyliczyć natężenie światła przechodzącego.

0x01 graphic

I = I0 e -cl

Jest to prawo Lamberta-Beera, które mówi, że natężenie światła przechodzącego przez roztwór substancji absorbującej zależy od natężenia światła padającego, stężenia i grubości warstwy roztworu oraz od współczynnika absorpcji. Współczynnik absorpcji jest wielkością charakteryzującą właściwości absorpcyjne substancji.

lg 0x01 graphic
c lg e

Wprowadzając oznaczenie

lg0x01 graphic
A (absorbancja) i  lg e = (molowy współczynnik absorpcji)

można napisać:

A = cl

W spektroskopii wielkość ta nosi nazwę absorbancji (A), ekstynkcji (E) lub gęstości optycznej (D). Stosunek natężeń wiązek świetlnych można łatwo zmierzyć, dlatego absorbancja jest podstawową wielkością optyczną, którą wyznacza się doświadczalnie.

Molowy współczynnik absorpcji  ma taki sam sens fizyczny jak współczynnik absorpcji . Współczynnik absorpcji  liczbowo jest równy absorbancji warstwy roztworu o jednostkowej grubości i jednostkowym stężeniu.

Inną wielkością używaną w spektroskopii jest transmitancja T wyrażona w %.

0x01 graphic

Związek między transmitancją a absorbancją jest następujący

0x01 graphic

Substancje w różny sposób absorbują światło o różnej częstotliwości. Dlatego współczynnik ekstynkcji  jest funkcją częstotliwości lub inaczej długości fali.

Zależność współczynnika absorpcji  od długości fali lub częstotliwości nazywa się widmem absorpcji. Jest ono charakterystyczne dla danej substancji w danych warunkach fizykochemicznych.

Typowymi przyrządami do pomiaru widm absorpcji są różnego rodzaju spektrofotometry, za pomocą których można zmierzyć ekstynkcję badanej substancji w zależności od długości fali lub częstotliwości światła absorbowanego. Widmo absorpcji można również badać dowolnym zestawem pomiarowym, który pozwoli wyznaczyć E = f().

Absorpcję światła widzialnego i ultrafioletu przez cząsteczki wykorzystuje się w badaniach biologicznych i technologicznych do:

 analizy jakościowej substancji; z położenia maksimum pasm absorpcji można wnioskować o tych parametrach określających strukturę substancji, które są związane z elektronami  i σ.

0x08 graphic
Z roztworu o stężeniu 1*10-5 mol/l korzystając ze wzoru:

gdzie:

C0 =1*10-5 mol/l − dane stężenie

Vx − potrzebna ilość danej substancji w celu uzyskania odpowiednich stężeń

C1 − stężenie jakie chcemy uzyskać

V0 = 10 ml − ilość substancji jaką chcemy uzyskać

uzyskaliśmy:

L p

C1 [mol/l]

Vx [ml]

Woda

destylowana [ml]

1

1,2•10-5

1,2

8,8

2

2,9•10-6

2,9

7,1

3

4,1•10-6

4,1

5,9

4

5,5•10-6

5,5

4,5

5

6,8•10-6

6,8

3,2

6

7,2•10-6

7,2

2,8

7

8,3•10-6

8,3

1,7

8

9,1•10-6

9,1

0,9

Stężenie odczytane z wykresu:

dla E = f(C) C = •10-6 mol/l

dla T = f(C) C = •10-6mol/l

Błędy wielkości odczytywanych:

E = 0,005 dla wielkości 0÷0,4

E = 0,001 dla wielkości 0,4÷1

T = 1%

 = 1 [nm]

Błąd pipety ±0,05 ml jedno nabranie cieczy V0 = 0,1 ml dwa nabranie cieczy

0x08 graphic
Błąd w obliczaniu stężeń dla wzoru:

0x01 graphic
0x01 graphic

Wyniki błędu obliczeń stężeń zestawione w tabeli powyżej.

Błąd odczytu stężeń odczytanych z wykresu wynosi:

dla E = f(C) oraz T = f(C):

C = 2•10-7 − minimalna podziałka z jaką jest wyskalowana oś x czyli oś z zaznaczonymi stężeniami





3



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
57. Pomiar widm absorpcji i oznaczanie stężenia ryboflawiny w roztworach wodnych za pomocą spektrofo
pomiar widm absorpcji i oznaczanie stężenia ryboflawiny w roztworach wodnych za pomocą spektofotomet
Pomiar widma?sorpcji stężenia ryboflawiny w roztworach wodnych za pomocą spektrofotometru
Pomiar widma absorpcji barwników w roztworach za pomocą spektrofotometru
Badanie widm absorpcji roztworów za pomocą spektrofotokolorymetru, 322, nr
Badanie widm absorpcji roztworów za pomocą spektrofotokolorymetru, FIZ322A, nr
67 POMIAR WIDM ABSORPCJI BARWNKÓW ZA POMOCA SPEKTROFOTOMETRU
Sprawozdanie?3 Wyznaczanie stężenia roztworu za pomocą spektrofotometru
Wyznaczenie stężenia roztworu za pomocą spektrofotometru, spektrofotometr2, Wydział : matematyczno -
Określenie stężenia roztworu metodą kolorymetryczną (‘’kroplową’’)
Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru 2, Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za
Sprawozdanie O2 Wyznaczanie stężenia roztworu za pomocą spektrofotometru
Pomiar stałej siatki dyfrakcyjnej za pomocą spektrometru a, POLITECHNIKA CZ˙STOCHOWSKA
Badanie widm optycznych za pomocą spektroskopu, Politechnika Częstochowska
Pomiar stałej siatki dyfrakcyjnej za pomocą spektrometru, 17-stała siatki dyfrakcyjnej
POMIAR STAŁEJ SIATKI DYFRAKCYJNEJ ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU (2)
Badanie widm za pomocą spektroskopu, F LAC304, Nr ćw.

więcej podobnych podstron