Upload
andreeaiorga340
View
77
Download
12
Embed Size (px)
Citation preview
OBȚINEREA DIFERITELOR MATERIALE, SUB FORMĂ DE STRATURI
SUBȚIRI, PRIN TEHNICA PULVERIZĂRII PRIN PIROLIZĂ (SPD)
Tehnica de depunere prin pulverizare cu piroliză (spray pyrolysis deposition, SPD)
reprezintă un ansamblu de procese fizice şi chimice care se desfăşoară succesiv sau simultan.
Metoda SPD constă în formarea unui aerosol ce conţine amestecul precursor, cu ajutorul
unui atomizor şi pulverizarea aerosolului pe un substrat încălzit. În urma proceselor chimice
implicând precursorul, derulate la nivelul substratului, se formează compusul principal sub formă
de film dens, film poros sau pulbere, în funcţie de parametrii tehnologici, alături de produşii
secundari care, fiind volatili, sunt îndepărtaţi. O plită termostatată se foloseşte pentru a menţine
constantă temperatura pe toată perioada depunerii. De asemenea, pentru a avea aceiaşi
dimensiune a picăturilor.
Obţinerea straturilor subţiri prin metoda SPD constă inpatru etape, figura 2.1. si figura
2.2.:
Fig. 2.1. Etapele formării straturilor subțiri prin metoda SPD
Fig. 2.2. Etapele procesului de formare a stratului subţire prin SPD
Etapa I, formarea aerosolului se realizează prin dispersia picăturilor de precursor in
gazul purtător. Condiţia termodinamică ca o picătură de precursor (lichid) să fie stabilă in aerosol
(vapori) este dată de legea de conservare a energiei:
în care: p = presiunea de vapori din interiorul picăturii; p0 = presiunea de vapori din
exteriorul picăturii; γ = tensiunea superficială;V = volumul molar al lichidului dispersat; R =
constanta universală a gazelor; M = masa molară medie a precursorului; ρ = densitatea
precursorului; rs = raza picăturii; T = temperatura.
Ecuaţia Kelvin arată că dimensiunile picăturilor (rs) depind de proprietăţile soluţiei de
precursori precum tensiunea superficială, masa molară medie, densitatea, presiunea de vapori şi
de temperatura la care are loc formarea aerosolului. In consecinţă, modificarea dimensiunii
picăturilor se poate realiza prin varierea factorilor de natură chimică (tipul şi compoziţia soluţiei
de precursori) sau parametrilor fizici (presiune, temperatura).
Etapa a II, transportul picăturilor către substratul incălzit, dimensiunea picăturilor de
aerosol joacă un rol cheie in morfologia straturilor subţiri formate şi implicit asupra proprietăţile
acestora, fig.2.3..
Fig. 2.3. Influenţa dimensiunii picăturilor asupra calităţilor straturilor subţiri formate
Aşa cum s-a mai menţionat, scăderea dimensiunii picăturilor determină creşterea
presiunii in picătură şi, in consecinţă este necesară o cantitate mai mare de energie pentru ruperea
legăturilor solvent-solvent, solvent-solvit. Ca urmare, vaporizarea solventului din picături mici
este mai lentă.
În decursul acestei etape, in funcţie de dimensiunea picăturilor de precursori, vaporizarea
solventului are loc parţial sau total, astfel:
în cazul picăturilor mari, energia termică absorbită pe parcursul transportului către substrat este
insuficientă pentru vaporizarea totală a solventului. Ca urmare o parte din solvent va vaporiza de
pe substrat conducand la formarea unor zone mai slab incălzite ale acestuia în consecinţă, filmele
obţinute vor prezenta o calitate inferioară (neomogene, neuniforme);
în cazul picăturilor de dimensiuni medii, solventul vaporizează in intregime in momentul
apropierii de substrat. Reactanţii ajunşi pe substrat trec prin procesul de adsorbţie, difuzie la
suprafaţă şi reacţie, ducand la formarea germenilor de cristalizare şi creşterea stratului subţire.
Produşii secundari volatili sunt evaporaţi şi sunt difuzaţi de pe substrat;
în cazul picăturilor de dimensiuni mici, solventul vaporizează in totalitate inainte ca picăturile să
atingă substratul, ca urmare sistemul de precursor reacţionează deasupra substratului cu formarea
de pulberi.
Etapa a III, formarea stratului subţire, cea mai complexă etapă din cadrul mecanismului
pulverizării cu piroliză, implică următoarele procese:
contactul picăturilor de precursori cu substratul incălzit;
reacţiile chimice ale picăturilor de precursori cu formarea produşilor de reacţie sub formă de
filme subţiri;
îndepărtarea produşilor secundari volatili.
În sistemul precursor au loc reacţii de descompunere şi/sau de oxidare a sării metalice cu
oxigenul din aer, rezultand ca produşi principali oxizi metalici.
În teza de doctorat intitulată ”Materiale I.R. absorbante cu proprietăți controlate
utilizate în conversia solar-termică”, scrisă de către Dr. Ing. Elena Ienei, sunt prezentate
următoarele materiale: matricea de Al2O3 prin metoda pirolitică, creșterea eficienței structurii
Al/Al2O3/NiO prin depunerea unui strat antireflexie de TiO2.
Proprietate Parametrii care influenţează proprietatea
Uniformitate şi
omogenitate
Grosimea de strat
Morfologia suprafeţei
Compoziţia şi structura
cristalină
Sistemul de precursori
Natura precursorilor
Concentraţia de precursori
Solventul
Aditivi
Parametrii tehnologici SPD
Temperatura substratului
Presiunea şi natura gazului purtător
Viteza de pulverizare
Înălţimea de pulverizare
Timpul între două pulverizări
consecutive
Numărul de pulverizări consecutive
Tratamentul post-depunere Temperatura şi durata tratamentului
Tabel 1 Parametrii şi proprietăţile straturilor subţiri
CARACTERIZAREA STRATURILOR SUBTIRI OBTINUTE PRIN SPD
EVALUAREA COMPOZITIEI CHIMICE PRIN METODA DIFRACTIEI
DE RAZE X
Introducere
Fenomenul general de difracţie reprezintă o unealtă valoroasă pentru investigarea
structurilor la scară atomică. Difracţia de raze X este metoda de investigaţie cel mai des utilizată
pentru a pune în evidenţă compoziţia fazală şi caracterul nanocristalin al probei de analizat.
Difracţia de raze X (XRD) este o metoda de analiză calitativă (dar şi cantitativă) nedistructivă,
care poate furniza informaţii structurale şi chimice detaliate cu privire la cristalografia unei game
largi de materiale anorganice sau organice.
Facilităţile oferite de difracţia de raze X:
identificarea fazelor cristaline prezente în proba de analizat (analiză calitativă);
stabilirea proporţiei în care se află mai mulţi compuşi aflaţi în amestec (analiză
cantitativă);
calculul dimensiunii cristalitelor (dimensiunea medie a cristalitelor, distribuţia
cristalitelor);
calculul parametrilor celulei elementare;
determinarea tensiunilor reziduale;
rezolvarea structurii cristalografice a unui material;
Normativele care reglementează procedurile de analiză prin difracţie de raze X pe probe
policristaline şi/sau amorfe sunt următoarele:
1. SR EN 13925-1:2003 Examinări nedistructive. Difracţia radiaţiilor X aplicate asupra
materialelor policristaline şi amorfe. Partea 1: Principii generale.
2. SR EN 13925-2:2003 Examinări nedistructive. Difracţia radiaţiilor X aplicate asupra
materialelor policristaline şi amorfe. Partea 2: Proceduri.
3. SR EN 13925-3:2005 Examinări nedistructive. Difracţia radiaţiilor X aplicate asupra
materialelor policristaline şi amorfe. Partea 3: Aparatură.
4. NIST Certificat de Analiză. Material standard de referinţă 676. Standard intern de alumina
pentru analiză cantitativă prin difracţie de raze X pe materiale pulverulente.
5. Baza de date ICDD, Powder Diffraction File, 2006.
1. SCOP ŞI DOMENII DE APLICARE
Examinarea prin difracţie de raze X a materialelor solide policristaline şi/sau amorfe este
frecvent denumită în literatura de specialitate Difracţie de Raze X pe Pulberi (X-ray Powder
Diffraction / XRPD). Metodele de examinare XRPD sunt aplicabile unei vaste categorii de
materiale: pulverulente sau consolidate, organice sau anorganice, naturale sau de sinteză,
cristaline sau amorfe, şi nu în ultimul rând nanomaterialelor. După cum s-a precizat deja,
metodele de examinare XRPD permit obţinerea unei mari varietăţi de informații: identificarea şi
cuantificarea fazelor cristaline, estimarea conţinutului de material amorf în raport cu cantitatea
totală de material cristalin, determinarea parametrilor de reţea, determinarea structurii cristaline,
determinarea dimensiunii cristalitelor, a tensiunilor reziduale (microdeformări) etc.
Fenomenul de difracţie se produce ca urmare a interacţiei radiaţiei X cu electronii
atomilor, atomii fiind consideraţi centri de împrăştiere punctiformi. În funcţie de aranjamentul
atomilor, radiaţia împrăştiată de diferiţi atomi interferă. În cazul în care diferenţa de drum dintre
doua raze difractate este un multiplu întreg de lungimi de undă rezultă o interferenţă constructivă
(care generează apariţia unui maxim de difracţie).
Această condiţie restrictivă este cunoscută sub denumirea de legea sau ecuaţia lui Bragg:
n·λ = 2d·sinθ (1)
unde:
n este ordinul maximului de difracţie;
este lungimea de undă a radiaţiei X utilizate;
d este distanţa interplanară (distanţa dintre planele succesive ale familiei de plane
reticulare);
θ este unghiul făcut de fascicolul incident cu planele (hkl) şi este jumătatea unghiului de
difracţie (2θ) dintre fascicolul incident şi cel difractat.
Reprezentarea grafică a intensităţii radiaţiei difractate funcţie de 2θ (cazul cel mai uzual), d
sau sin2θ se numeşte spectru de difracţie sau difractogramă (Fig. 3.1).
Fig. 3.1 Spectrul de difracţie (difractograma) al unei pulberi ce conţine MgAl2O4 şi MgO
2. PREPARAREA SPECIMENELOR
Calitatea datelor colectate într-un experiment de difracţie depinde foarte mult de modul în
care este tratată proba din care se prepară specimenul ce urmează să fie investigat. Datorită
diferențelor dintre proprietăţile diferitelor faze: densitate, dimensiune şi forma particulelor,
duritate, stare de aglomerare, etc. pot apărea neomogenităţi atât la scară microscopică cât şi la
scară macroscopică. Pentru a obţine rezultate reprezentative şi reproductibile este necesară
omogenizarea unei cantităţi de probă mult mai mare decât cea utilizată în pregătirea
specimenului. Pentru a îmbunătăţi statistica cristalitelor, probele trebuiesc măcinate mecanic sau
manual realizând simultan atât omogenizarea probelor cât şi creşterea numărului de cristalite în
volumul specimenului iradiat.
Se va evita măcinarea excesivă ca intensitate şi timp deoarece aceasta poate conduce la:
contaminarea probei cu material provenit din timpul măcinării;
amorfizarea parţială a materialului de la suprafaţa granulelor;
transformări polimorfe;
descompuneri chimice (ex.: pierderea conţinutului structural de H2O sau CO2).
De regulă este suficientă măcinarea manuală în mojar de agath. În cazul în care este
necesară prepararea unui amestec din pulberi individuale, acestea vor fi supuse măcinării
individual, înainte de a fi amestecate, pentru a fi aduse la dimensiuni micronice. Amestecul
trebuie sa fie intim, realizat la scară microscopică, după care se va proceda la o nouă măcinare cu
rol de omogenizare, cu scopul de a distruge aglomerările formate din substanţele individuale.
Specimenul trebuie încărcat în suportul de probe într-una din următoarele variante:
încărcare frontală: pulberea este introdusă în suport prin deschiderea frontală şi este
nivelată astfel încât să expună radiaţiei o suprafaţă plană; aceasta este varianta cea mai
uzitată, dar introduce orientări preferenţiale în cazul unor faze cu habitus specific;
încărcare posterioară: pulberea este introdusă în suport prin partea opusă celei care va fi
expusă iradierii;
încărcare laterală: pulberea este introdusă în suport printr-o deschidere laterala a
acestuia.
3. ACHIZIŢIA DATELOR
Achiziția datelor se va face cu maximă atenţie iar în cazul difractometriei în configuraţie
Bragg – Brentano trebuie avute în vedere următoarele:
alegerea corespunzătoare a intervalului unghiular de achiziţie a datelor pentru a evita
pierderea de informaţie structurală utilă;
alegerea corespunzătoare a fantei de limitare a divergenţei fascicolului incident, a fantei
anti-împrăştiere şi a fantei detectorului pentru a obţine un compromis acceptabil între
intensitatea difractată şi rezoluţia unghiulară;
alegerea pasului unghiular se va face pentru a obţine un număr de puncte de măsură
suficient de mare în jumătatea superioară a maximului de difracţie (raportul dintre
semilăţimea peakului şi pasul unghiular);
pasul unghiular şi divergenţa unghiulară a fantei detectorului trebuie corelate pentru a
asigura o bună rezoluţie a peak-urilor;
timpul de măsura pentru fiecare pas trebuie corelat cu scopul măsurătorii, natura probei
şi cu raportul semnal – fond.
4. PROCESAREA DATELOR
Este indicată prezentarea grafică computerizata atât a datelor brute, cât şi a rezultatelor
obţinute în urma aplicării unor proceduri de procesare sau evaluare. De regulă procesarea şi
evaluarea datelor se va face cu soft specializat, în funcţie de tipul de analiză care trebuie realizată
şi de gradul de complexitate solicitat. În procesarea datelor se va ţine seama de următoarele
aspecte:
fondul, care este inclus în datele colectate şi care poate fi ulterior eliminat din analiză;
eliminarea componentei Kα2;
operaţii de căutare a peak-urilor. Gradul de dificultate al operaţiei creşte, iar precizia scade în
cazul suprapunerii peak-urilor. Determinarea poziţiei şi a intensităţii acestora;
determinarea profilului peak-ului şi a intensităţii integrale;
obținerea perechilor de valori d – I;
descompunerea spectrului de difracţie în linii de difracţie individuale (inclusiv extragerea
fondului), al căror profil este fitat cu ajutorul diferitelor tipuri de funcţii analitice sau prin
abordarea parametrilor fundamentali (FPA – Fundamental Parameters Approach).
5. IDENTIFICAREA FAZELOR CRISTALINE
Analiza calitativă (Identificarea fazelor cristaline) se referă la identificarea fazelor
individuale prezente într-un specimen cu scopul stabilirii compoziţiei fazale a întregii probe.
Această metodă se bazează pe compararea vizuală sau asistată de calculator a unei porţiuni a
difractogramei cu difractogramele de referinţă (experimentale sau calculate) ale unei faze. În
mod ideal, aceste difractograme de referinţă trebuie să provină de la specimene monofazice.
Această abordare permite identificarea oricărui compus cristalin prin distanţele
interplanare d hkl determinate la rândul lor de periodicitatea distanţelor interatomice din cristal şi
de intensităţile relative I ale maximelor de difracţie corespunzătoare determinate de natura
atomilor şi de poziţia lor în celula elementară. Aceasta amprentă este specifică fiecărei faze
cristaline, fiind generată ori de câte ori aceasta este prezentă ca fază unică sau în amestec cu alte
faze cristaline sau amorfe.
Compararea spectrului de difracţie provenit de la o probă cu datele standard se poate face
pe o porţiune corespunzător aleasă a difractogramei sau pe un set de date redus, format din
perechile de distanţe interplanare şi intensităţile maximelor asociate, normate, sub forma aşa-
numitei liste (d, I).
Această informaţie – întreaga difractogramă sau lista (d, I) – poate fi comparată cu listele
(d, I) ale probelor monofazice compilate într-o bază de date conţinând caracteristicile
experimentale sau calculate ale fazelor cristaline identificate. Cea mai completă şi cea mai
utilizată astfel de bază de date este Powder Diffraction File, editată de International Centre for
Diffraction Data (ICDD).
Având în vedere faptul că deregulă pe spectrele de difracţie se reprezintă intensitatea
radiaţiei difractate în funcţie de 2θ (mai rar funcţie de d), soft-ul ce cuprinde baza de date ICDD-
JCPDS oferă posibilitatea de a recalcula automat poziţia maximelor de difracţie în funcţie de
lungimea de undă utilizată pentru înregistrarea spectrului. În acest caz, identificarea fazelor
cristaline prezente presupune compararea poziţiilor şi intensităţilor maximelor de difracţie citite
din spectru cu fişele JCPDS ale compuşilor standard (etalon) înregistrate cu aceeași radiaţie X.
Pentru identificarea unei faze cristaline de obicei este suficientă prezenţa pe spectru a
primelor 3 peak-uri în ordinea intensităţii lor descrescânde şi corespondenţa intensităţilor
relative. În cazul prezenţei mai multor compuşi cristalini aflaţi în amestec, aceştia se identifică pe
rând, eliminându-se toate liniile ce se pot atribui fiecărui component în mod sigur. Identificarea
fazelor cristaline existente într-o anumită probă se consideră încheiată atunci când toate
maximele de difracţie prezente pe spectru au fost atribuite (după caz) uneia sau mai multor faze
cristaline (Fig. 36).
6. CUANTIFICAREA FAZELOR
Analiza cantitativă a fazelor (Cuantificarea fazelor) implică determinarea concentraţiilor
fazelor identificate în cursul analizei calitative, care devine astfel o etapa obligatorie a
procedurii. Există numeroase metode de analiză cantitativă care vizează stabilirea concentraţiei
unei singure faze sau chiar a tuturor fazelor, incluzând şi substanţa amorfa în ansamblul ei –
prezentă în amestec alături de una sau mai multe faze cristaline. Unele metode de analiză
utilizează curbe de calibrare, altele presupun introducerea în amestecul de analizat a unei
cantităţi date de material de referinţă (etalon intern) sau utilizarea unui etalon extern. Cea mai
precisă şi mai completă metoda de cuantificare este metoda Rietveld, fiind şi cea mai laborioasă.
În ultimii ani au fost dezvoltate metode alternative care concurează prin precizie cu metoda
Rietveld. Acestea simulează difractograma experimentală a unui amestec polifazic, după
realizarea completă a analizei calitative, pornind de la lista (d, I) specifică fiecărei faze
identificate, atribuind fiecărei faze un factor de scală care este rafinat simultan cu o serie de
parametri ce descriu profilul maximelor de difracţie.
7. CARACTERIZAREA CRISTALINITĂŢII
De regulă, stabilirea gradului de cristalinitate al unui anumit material presupune
cunoaşterea:
Cantităţii de material amorf (sau material dezordonat din punct de vedere cristalografic);
Dimensiunii cristalitelor, importantă pentru caracteristicile materialelor nanostructurate.
Cantitatea de material dezordonat din punct de vedere cristalografic include în primul
rând materialul amorf, dar şi materialul rezultat din relaxarea legăturilor chimice sau din
existenţa unor legături nesatisfăcute pe suprafaţa granulelor. Acest material nu va difracta
radiaţia X în acelaşi mod cu materialul din interiorul cristalitelor, putând fi considerat ca o fracţie
de material amorf. Chiar dacă nu poate fi identificat pe difractograme, prin maximele difuze
specifice amorfului, prezenţa acestui material se manifestă prin diminuarea maximelor de
difracţie ale fazelor cristaline. Pentru determinarea sa cantitativă trebuie utilizată analiza de fază
cu etalon intern, descrisă anterior, care permite determinarea prin diferenţă a conţinutului de
material dezordonat din punct de vedere cristalografic.
Determinarea dimensiunii cristalitelor este una din cele mai importante aplicaţii ale
XRPD. Trebuie specificat însă că dimensiunea cristalitelor nu poate fi direct măsurată. Ceea ce
poate fi determinat prin XRPD este de fapt o medie volumetrică (puterea de difracţie a unei
particule depinde de volumul ei) a înălţimilor coloanelor pe o anumită direcţie cristalografică
hkl, care va fi practic întotdeauna mai mică decât dimensiunea cristalitelor pe acea direcţie.
Pentru a obţine dimensiunea reală a cristalitelor ar trebui cunoscută adevărata formă medie a
cristalitelor care ar permite deducerea şi aplicarea unor corecţii mărimilor medii ale coloanelor
pentru fiecare hkl, determinate prin XRPD.
Una din modalităţile cele mai utilizate pentru caracterizarea dimensiunii cristalitelor este
corelarea acestora cu lărgimea maximului de difracţie de către Scherrer (1918) si mai târziu de
Williamson şi Hall (1953).
În acest sens este important de precizat faptul că semilăţimea maximelor de difracţie este
rezultatul suprapunerii mai multor efecte (Fig. 3.2.):
a) Caracteristicile aparatului sau montajului utilizat (βi),
b) Dimensiunea redusă a cristalitelor (βc),
c) Tensiuni reziduale existente (βt),
d) Alte cauze (defecte de structură, impurităţi, temperatură)
Fig. 3.2. Lăţimea maximelor de difracţie este suma contribuţiilor mai multor factori
Prin urmare, semilăţimea unui maxim de difracţie poate fi descrisă cu ajutorul relaţiei (2):
β = βi + βc + βt (2)
CARACTERIZAREA STRATURILOR SUBTIRI OBTINUTE PRIN
SPD
DETERMINAREA PROPRIETĂȚILOR OPTICE PRIN SPECTROSCOPIE
UV-VIS ȘI FT-IR
Principiul spectroscopiei in U.V.-VIS.
Spectroscopia este o ramură a fizicii care se ocupă cu studiul metodelor de obținere a
spectrelor, precum și cu măsurarea și interpretarea acestora. Pentru studiul spectrelor,
spectroscopia folosește metode vizuale, fotografice și fotoelectrice. Analiza spectrala a luminii
emise sau absorbite de un corp, spectroscopia optică, permite identificarea elementelor
componente, stabilirea concentrației, determinarea structurii. Utilitatea spectroscopiei este
demonstrată de larga răspândire a acestei metode: fizică, chimie, biologie, farmacie, medicină,
geologie, astrofizică, știința materialelor, protecția mediului. În afară de multitudinea de aplicații
practice, spectroscopia a avut o evoluție strâns legată de evoluția fizicii fundamentale.
Absorbtia de radiatie electromagnetica din domeniul U.V.-VIS de catre compusii organici
are ca efect promovarea unui electron (care populeaza, in starea fundamentala din punct de
vedere electronic a moleculei un orbital molecular de legatura O.M.L. de tip σ, π sau de
nelegatura O.M.N., „n”) pe un orbital molecular de antilegatura O.M.A.*, σ* sau π*.
Urmare a absorbtiei de radiatie electromagnetica din domeniul U.V.-VIS, au loc tranzitii
electronice avand ca rezultat ocuparea simultana, temporara, a orbitalilor moleculari de legatura
si antilegatura, cu cate un electron.
De aceea, spectrele U.V.-VIS. se numesc SPECTRE ELECTRONICE.
Zonele spectrale de interes pentru Chimia Organica sunt cele de mai jos:
λ = 100 – 380 nm domeniul U.V. de energii ale radiatiei E = 75.4 – 286.0 Kcal/mol
λ = 380 – 780 nm domeniul VIS. de energii ale radiatiei E = 36.5 – 75.4 Kcal/mol
Caracteristici esentiale. Marimi de definitie.
a) In spectroscopia U.V.-VIS., in conditiile in care cuantele de energie au valori ale frecventelor
atat de mari incat provoaca excitarea electronilor de pe O.M.L. pe O.M.A.*, este preferata
exprimarea in unitati de lungime de unda a radiatiei electromagnetice si nu in unitati de frecventa
(valori prea mari):
E = hν = hc/λ
ν (Hz) →λ (nm, 1 nm = 10-9 m = 10 Å)
b) Tinand cont de legea lui Lambert & Beer care guverneaza fenomenul absorbtiei de radiatie
electromagnetica:
A = log (Io/It) = ε × c × l
A: absorbanta ("densitate optica")
ε: absorbitivitatea molara (coeficient molar de extinctie, "extinctie")
c: concentratia solutiei substantei de analizat (mol/l)
l: lungimea cuvei care contine solutia (standardizata, 1 cm)
spectrele U.V-VIS. se reprezinta grafic in una dintre urmatoarele variante:
ε = f(λ) sau A = f(λ) sau log ε = f(λ)
Reprezentarea spectrelor U.V.-VIS. ca dependenta log ε = f(λ) este cea mai relevanta deoarece
ε = 10–106 asadar log ε = 1 – 6 (cifre mai usor de exprimat).
c) Tranzitiile electronice, necesitand energii foarte mari pentru a avea loc, nu sunt niciodata
“PURE” din punct de vedere al aspectului semnalului spectral: totdeauna le sunt asociate si
celelalte tranzitii, necesitand energii de tranzitie mult mai mici: vibratorii, rotatorii si inversii de
spin (nuclear si electronic).
Spectrele U.V.-VIS. prezinta, t o t d e a u n a, BENZI si NU LINII SPECTRALE.
Fig. 4.1. Spectre UV-VIS
d) Localizarea unei benzi de absoribtie in U.V.-VIS se modifica FATA DE UN STANDARD
ALES astfel:
- prin deplasare BATOCROMA: deplasarea unui maxim de absorbtie catre λ (nm) mai
MARI (ν si energii de tranzitie electronica mai mici) datorata unor factori structurali in molecula
compusului organic.
- prin deplasare HIPSOCROMA: deplasarea unui maxim de absorbtie catre λ (nm) mai
mici (ν si energii de tranzitie electronica mai MARI) datorata unor factori structurali in molecula
compusului organic.
- cresterea (scaderea) intensitatii absorbtiei se numeste efect hipercrom (hipocrom).
e) Notiunea de grupa cromofora: orice grupa de atomi care au proprietatea de a absorbi radiatii
din domeniul U.V.-VIS. Sunt grupari NESATURATE: >C=O, -NO2, >C=C<, etc.
OBSERVATIE: sunt grupe cu efect electronic –E, -I
f) Notiunea de grupa auxocroma: orice grupa de atomi SATURATA (OH, NH2, Cl, etc.) care are
proprietatea ca, in asociere cu o grupa cromofora sa modifice absorbtia in U.V.-VIS a acesteia.
OBSERVATIE: sunt grupe cu efect electronic +E
O B S E R V ATIE: grupele cromofore si cele auxocrome au efect electronic O P U S !!
Descrierea spectrometrelor utilizate la măsurători
Parking Elmer soft BX2 600-4000 µm
Fig. 4.2. Spectrometre UV și IR
Analiza următoarelor materiale, folosind spectroscopul PerkinElmer Spektrum BX II,
Lamda 25:
hârtie (fig. 4.3);
Fig. 4.3. Reflectanța obținută pentru o mostră de hârtie
ambalaj (fig. 4.4.);
Fig. 4.4. Reflectanța obținută pentru o mostră de ambalaj
policarbonat (fig. 4.5.).
Fig. 45. Reflectanța obținută pentru o mostră de policarbonat