Embed Size (px)
DESCRIPTION
Spectroscopia optica
Citation preview
ANALIZE ANALIZE FIZICOFIZICO--CHIMICECHIMICE
SPECTROSCOPIA SPECTROSCOPIA OPTICAOPTICA
2
1. 1. InteractiuniInteractiuni
materiematerie--undaunda
1.1. 1.1. UndeleUndele
electromagneticeelectromagneticeIntrIntr--oo
undaunda
electromagneticaelectromagnetica, , vectorulvectorul
al al campuluicampului
electricelectric
si si vectorulvectorul al al campuluicampului
magneticmagnetic, , vibreazavibreaza
perpendicularperpendicular
unulunul
pepe
celalaltcelalalt
cucu
frecventafrecventa
νν
E
λ
λ
PrincipiiPrincipii fundamentalefundamentale
H
3
DomeniileDomeniile
spectruluispectrului
electromagneticelectromagnetic
DomeniulDomeniul Limite Limite LimiteleLimitele
numaruluinumarului
de de undaunda
(cm(cm--11))
Limite de Limite de fecventafecventa
(Hz)(Hz)
RazeRaze
XX 1010--22––10102 2 AA 10102020--10101616
UV UV indepartatindepartat 1010––200 nm200 nm 10101616--10101313
UV UV apropiatapropiat 200200––400 nm400 nm 10101313--7,5x107,5x101414
VizibilVizibil 400400--750 nm750 nm 2500025000--1200012000 7,5x107,5x101414--4x104x101414
IR IR apropiatapropiat 0,750,75--2,5 2,5 µµmm 1300013000--40004000 4x104x101414--1,2x101,2x101414
IR IR mijlociumijlociu 2,52,5--50 50 µµmm 40004000--200200 1,2x101,2x101414--6x106x101212
IR IR indepartatindepartat 5050--1000 1000 µµmm 200200--1010 6x106x101212--10101111
MicroundeMicrounde 0,10,1--100 cm100 cm 1010--1010--22 10101111--101088
UndeUnde
radioradio 11--1000 m1000 m 101088--101055
4
O O undaunda
electromagneticaelectromagnetica
se se caracterizeazacaracterizeaza prinprin::
••
FrecventaFrecventa: : νν
in sin s--1 1 ( Hz);( Hz);
••
PerioadaPerioada
in s;in s;
••
LungimeaLungimea
de de undaunda
in m;in m;
••
NumarulNumarul
de de undaunda
in min m--11
1
T
ccT
cTc11
5
1.2. 1.2. ClasificareaClasificarea
metodelormetodelor
opticeoptice
de de analizaanaliza
••
Dupa Dupa domeniiledomeniile
spectrale ale spectrale ale radiatiilorradiatiilor electromagneticeelectromagnetice
investigateinvestigate::
––
MetodeMetode
de de analizaanaliza
cucu
razeraze
XX––
MetodeMetode
in in domeniuldomeniul
UV si UV si vizibilvizibil
––
MetodeMetode
in in domeniuldomeniul
IR, etc.IR, etc.
6
ClasificareaClasificarea
metodelormetodelor
opticeoptice
de de analizaanalizaDupa Dupa naturanatura
interactiuniiinteractiunii
radiatieiradiatiei
electromagneticeelectromagnetice
cucu
substantasubstanta::––
MetodeMetode
de de emisieemisie
si si absorbtieabsorbtie
atomicaatomica
––
MetodeMetode
de de emisieemisie
si si absorbtieabsorbtie
molecularamoleculara––
MetodeMetode
de de difuziedifuzie
((nefelometrianefelometria
si si turbidimetriaturbidimetria))
––
MetodeMetode
de de difractiedifractie
((cucu
razeraze
X, X, electronielectroni, , neutronineutroni))––
MetodeMetode
polarimetricepolarimetrice
––
MetodeMetode
refractometricerefractometrice
si si interferometriceinterferometrice
7
1.3. 1.3. TranzitiiTranzitii
spectrale radiative si spectrale radiative si neradiativeneradiative
••
radiatiileradiatiile
γγ
produc produc tranzitiitranzitii
energeticeenergetice
la la nivelnivel nuclearnuclear;;
••
radiatiileradiatiile
X produc X produc tranzitiitranzitii
electroniceelectronice
la la nivelulnivelul straturilorstraturilor
inferioareinferioare
(K, L, M)(K, L, M)
••
radiatiileradiatiile
dindin
domeniuldomeniul
UV si UV si VizViz
produc produc tranzitiitranzitii electroniceelectronice
la la nivelulnivelul
straturilorstraturilor
de de valentavalenta
••
radiatiileradiatiile
dindin
domeniuldomeniul
IR IR apropiatapropiat
si si mediumediu produc produc tranzitiitranzitii
de de vibratievibratie
si si rotatierotatie
ale ale
moleculelormoleculelor••
radiatiileradiatiile
dindin
domeniuldomeniul
infrarosuinfrarosu
indepartatindepartat
si al si al
microundelormicroundelor
produc produc numainumai
tranzitiitranzitii
de de rotatierotatie ale ale moleculelormoleculelor
8
PrinPrin
absorbtieabsorbtie
de de energieenergie
atomiiatomii//moleculelemoleculele trectrec
intrintr--oo
starestare
de de energieenergie
superioarasuperioara
= =
starestare
de de excitatieexcitatie
Energie termica
Foton(hν)
E0
E1
Spectrometrie
de emisie
E0
E1
Foton(hν)
Spectrometrie
de absorbtie
E0
E1
Foton(hν1
)Foton(hν2
)
E1
’
Fluorescenta
9
1.4. 1.4. AbsorbtiaAbsorbtia
luminiiluminii. . LegeaLegea
LambertLambert--BeerBeer
••
La La trecereatrecerea
uneiunei
radiatiiradiatii
electromagneticeelectromagnetice
printrprintr--unun mediumediu, , intensitateaintensitatea
eiei
scadescade
datoritadatorita
absorbtieiabsorbtiei, ,
reflexieireflexiei
si si difuzieidifuziei. . ••
legealegea
este este valabilavalabila
atatatat
in in spectrometriaspectrometria
de de
absorbtieabsorbtie
atomicaatomica
cat si in cat si in ceacea
molecularamoleculara
10
••
LegeaLegea
BouguerBouguer--LambertLambert--
dacadaca
un un fasciculfascicul
de de radiatiiradiatii
monocromaticemonocromatice
paraleleparalele, de , de intensitateintensitate
II00
, , strabatestrabate
un un stratstrat
omogenomogen
de de substantasubstanta adsorbantaadsorbanta, , scadereascaderea
intensitatiiintensitatii
este este
proportionalaproportionala
cucu
intensitateaintensitatea
radiatieiradiatiei
incidente incidente si si grosimeagrosimea
stratuluistratului
strabatutstrabatut::
II00
= = intensitateaintensitatea
incidentaincidentaI = I = intensitateaintensitatea
transmisatransmisa
kkνν
= = coeficientulcoeficientul
de de absorbtieabsorbtie
atomicaatomica//molecularamolecularal = l = lungimealungimea
traseuluitraseului
opticoptic
lkeII 0
11
lk
0
eIIT 100
IIT0
%
32kl
II
T1D 0
,loglog
sauTransmisia
Densitatea optica
12
••
LegeaLegea
BeerBeer
--
exprima exprima dependentadependenta
absorbanteiabsorbantei de de concentratieconcentratie
––
coeficientulcoeficientul
de de absorbtieabsorbtie
k k
este este proportionalproportional
cucu
concentratiaconcentratia::
sausau
a = a = absorbtivitateaabsorbtivitatea
substanteisubstantei
(g L(g L--11))εε
= = absorbtivitateaabsorbtivitatea
molaramolara
sausau
coeficientulcoeficientul
molarmolar
de de absorbtieabsorbtie
(mol L(mol L--11))c = c = concentratiaconcentratia
corpuluicorpului
absorbantabsorbant
cak
ck
13
Legea
Lambert-Beer
••
A = absorbantaA = absorbanta••
E = E = extinctiaextinctia
••
D = D = densitateadensitatea
opticaoptica
clDEA ,cleII 0
