CCF20110129024

miany. Aniony k* anali/.ujc się zarówno w rolnictwie, jak i w hibninloilmh /njmującyi'li się środkami spożywczymi i ochroną środowiska.

3)    W analizie ilościowej związków organicznych

Spektrofotometria, w szczególności w nadfiolecie, jest stosowana w analizie ilościowe! związków organicznych. W tym miejscu należy zwrócić uwagę na fakt, że jest to me toda nieselektywna i dlatego dopiero połączenie wysokosprawnego chromatografu cle czowego (rozdz. 15) ze spektrofotometrem UV umożliwia analizę ilościową olbrzymie! grupy związków organicznych, a także metaloorganicznych.

4)    Do badania równowag reakcji chemicznych Spektrofotometrię UV-Vis wykorzystuje się w szczególności do:

•    wyznaczania stałych dysocjacji kwasów i zasad,

•    ustalania składu i stałych trwałości związków kompleksowych.

6.2. Spektroskopia fotoakustyczna w obszarze widzialnym i nadfiolecie

Spektroskopia fotoakustyczna (ang. photo-acoustic spectroscopy — PAS) jest metodii analityczną, której podstawę stanowi efekt fototermiczny nazywany także efektem opto termicznym. Efekt fototermiczny powstaje w wyniku absorpcji promieniowania UV-Vr przez cząsteczki. W wyniku absorpcji kwantu hv następuje wzbudzenie cząsteczki zgoil nie ze schematem:

X + hv->X*    (6.41)

Cząsteczka w stanie wzbudzonym przebywa bardzo krótko (10"¹¹ s) i zachodzi jej dezaktywacja według schematów:

X* -> X + ciepło    (6.42)

X* —> X + ciepło + hv'    (6.43)

W przypadku pierwszym degradacja energii cząsteczki zachodzi na drodze bezpromie nistej, a w przypadku drugim oprócz ciepła cząsteczka emituje kwant hv' (fluoryzuje), W obydwu przypadkach wzbudzona cząsteczka wydziela ciepło, a zatem absorpcji pro mieniowania towarzyszy efekt termiczny.

W metodzie PAS badana próbka jest umieszczona w zamkniętej komorze zawierającej gaz i bardzo czuły mikrofon. Próbka jest oświetlana cyklicznie przerywaną wiązką promieniowania monochromatycznego. Absorbowana przez próbkę energia promieni sta jest zamieniana na drodze przejść bezpromienistych w ciepło. Powstające cyklicznie ciepło ogrzewa gaz w komorze i powoduje fluktuacje ciśnienia, które rejestruje czuły mi krofon. Obserwujemy zatem efekt fotoakustyczny. Wartość sygnału akustycznego w komorze fotoakustycznej jest proporcjonalna do ilości ciepła emitowanego przez próbkę, a ilość emitowanego ciepła jest proporcjonalna do energii kwantu hv zaabsorbowanego przez próbkę.

Spektrometr fotoakustyczny składa się z:

n) źródła światła — wysokociśnieniowej lampy ksenonowej,

b) inonochromatora,

e) komory fotoakustycznej z mikrofonem, w której sygnał cieplny, powstający w wyniku absorpcji promieniowania, jest zamieniany w sygnał akustyczny,

d)    wzmacniacza sygnału — przetwornika — miernika,

e)    komputera.

Ni liemat komory fotoakustycznej przedstawiono na rys. 6.29.

Rys. 6.29. Schemat komory fotoakustycznej

Można zatem stwierdzić, że spektroskopia fotoakustyczna jest bardzo podobna do pektrofotometrii UV-Vis. Zasadnicza różnica sprowadza się do zastosowanego detek-lora, który mierzy nie osłabienie promieniowania, lecz efekty cieplne towarzyszące ab-orpcji promieniowania. Widmo fotoakustyczne, czyli zależność intensywności sygnału iikustycznego od długości fali, jest bardzo podobne do konwencjonalnego widma absorpcyjnego próbki.

Zasadniczą zaletą PAS jest możliwość otrzymania widm fotoakustycznych, podobnych do widm absorpcyjnych, bez względu na stan skupienia próbki. Można badać ciała stałe krystaliczne, amorficzne, proszki, smary, żele i roztwory. Metoda PAS ma zastosowanie do badania takich układów, których nie można obserwować, stosując klasyczną spektrofotometrię UV-Vis. Jako przykład można podać:

•    badanie powierzchni metali, półprzewodników i izolatorów;

•    badanie układów biologicznych, np. zawartości chlorofilu w liściach bez jego wydzielania;

•    zastosowanie w kryminalistyce, można np. stwierdzić obecność krwi na skrawkach odzieży.

Metoda PAS w interesujący sposób rozszerza możliwości zastosowań spektrofotometrii UV-Vis.