Wyznaczanie widma�sorpcji�rwników organicznych

Katarzyna Wcisło 24.10.2012 r.

Wyznaczanie widma absorpcji barwników organicznych

Prawo Lamberta – Beera

Absorpcja światła – zmiana części energii świetlnej na energię ośrodka w wyniku przejścia światła przez ten ośrodek,
Współczynnik absorpcji światła [µ] – miara zdolności ośrodka do absorpcji światła. Zależy od długości fali i właściwości ośrodka. Jest to także względne zmniejszenie natężenia światła po przejściu przez nie drogi o jednostkowej długości [d],

$$u = \frac{\Delta I}{\text{Id}}$$

I – natężenie światła przez przejściem warstwy ośrodka,

ΔI – spadek natężenia światła przy przejściu przez tą warstwę,

d – grubość warstwy, przez którą przechodzi światło.

W ośrodkach jednorodnych (np. w roztworach) osłabienie wiązki światła w skutek absorpcji podlega prawu Bouguera – Lamberta:

I = I₀ e ^{-µ d}

I₀ – natężenie światła przed przejściem przez ośrodek,

I – natężenia światła po przejściu przez ośrodek o grubości d,

e – podstawa logarytmu naturalnego.

Prawo Lamberta–Beera – uogólnienie prawa Bouguera–Lamberta dla rozcieńczonych roztworów,

I = I₀ e ^{-A c d}

A – współczynnik molarny ekstynkcji – wielkość zależna od rodzaju substancji rozpuszczonej, od długości fali, ale nie zależna od stężenia.

Spektrofotometr – urządzenie służące do wyznaczania ekstynkcji,
Widmo absorpcji – zależność ekstynkcji od długości fali,
Spektrofotometria – technika spektroskopowa polegająca na ilościowym pomiarze absorpcji, emisji lub odbicia światła,
Elektrochromizm – przesuwanie się widma absorpcji substancji poddanych działaniu pola elektrycznego.

2.Wykonanie:

Włączenie spektrofotometru ok. 20 min przed pomiarem,
Przygotowanie 50 ml 1mM roztworu indygo w wodzie destylowanej,
Przygotowanie po 5 ml roztworów: 0,8; 0,6; 0,4; 0,2; 0,005 mM z wyjściowego 1mM,
Wyznaczenie widma absorpcji barwnika indygo w zakresie 400 – 700 nm przy użyciu 1 mM roztworu i mierzeniu ekstynkcji co 10 nm,
Zerowanie skali ekstynkcji dla wody po każdej zmianie długości fali,
Wyznaczenie zależności ekstynkcji od stężenia molowego roztworu dla długości fali maksymalnie pochłanianej przy pomocy wcześniej przygotowanych roztworów o różnych stężeniach,
Powtórzenie każdego pomiaru trzykrotnie,
Obliczenie wartości średniej dla każdego stężenia i umieszczenie danych na wykresie,
Wyznaczenie nieznanego stężenia roztworu indygo Cx.

3.Wyniki:

Widmo absorpcji barwnika indygo
Stężenie [Mm]
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

Zależność ekstynkcji od stężenia molowego roztworu dla długości fali maksymalnie pochłanianej
Stężenie [mM]
0,8
0,6
0,4
0,2
0,05

4. Wnioski: