Πεξηνρή κ.θ. πνπ εμεηάδεη ε αλαιπηηθή κέζνδνο

UV-VIS.

• Τα ζπλήζε όξγαλα δελ

ρξεζηκνπνηνύλ ηελ

πεξηνρή ηνπ άπσ

ππεξηώδνπο

Μνξηαθά Φάζκαηα

Οιηθή ελεξγεηαθή θαηάζηαζε κνξίνπ :

Δmol=Δtrans+Δvibr+ΔRot+Δαιι

όπνπ:

Δmol= νιηθή ελεξγεηαθή θαηάζηαζε ελόο κνξίνπ,

Δtrans= ελέξγεηα ειεθηξνληαθήο κεηάπησζεο,

Δvibr= ελέξγεηα δόλεζεο,

ΔRot= ελέξγεηα πεξηζηξνθήο,

Δαιι= άιιεο κνξθέο ελέξγεηαο (ελέξγεηα ειεθηξνλίσλ,

ζεξκηθή ελέξγεηα).

• Γηα θάζε

ειεθηξνληαθή ζηάζκε

ππάξρνπλ ππνζηάζκεο

δόλεζεο, νη νπνίεο

• ππνδηαηξνύληαη ζε

ζηάζκεο πεξηζηξνθήο

Μνξηαθέο ειεθηξνληαθέο κεηαπηώζεηο, πνπ

ζπλνδεύνπλ ηελ απνξξόθεζε ηεο αθηηλνβνιίαο

ζην εγγύο UV θαη UV-VIS

Σπγθξηηηθά δηαγξάκκαηα πνπ δείρλνπλ ηηο ζπλήζεηο

κεηαπηώζεηο ζε απιέο ελώζεηο πνπ πεξηέρνπλ άδσην ή

νμπγόλν

Κάζε κεηάπησζε ραξαθηεξίδεηαη από ην δηθό ηεο ε (l x mol-1 x cm-1)

H2O : ζζ*, n ζ* <190nm

Μεηάπησζε nζ* , nπ* , ππ* , dd*

• nζ*

180nm : αιθνόιεο

• 190nm: αηζέξεο

• 220nm:ακίλεο

nπ*

ζπλήζσο αζζελείο

εμαίξεζε ην θαξβνλύιην: 270-290 nm

ππ*

δηπιόο δεζκόο :

ε ζέζε ηνπ εμαξηάηαη από ηελ

ύπαξμε εηεξναηόκσλ

dd*

[Cu(H2O)6}++

Μνξθή θάζκαηνο UV-VIS

Το UV-VIS δεν δίνει

όλερ ηιρ πλεποθοπίερ

για ηεν δομή ηερ

ένυζερ.

Δίνει όμυρ

επιλεκηικά ζηοισεία

για ηεν ππόβλετε

ύπαπξερ ή με σαπακηεπιζηικών

ομάδυν ζηεν ένυζε

πος εξεηάδοςμε.

Η ζςμπλήπυζε ηερ

μοπιακήρ δομήρ ηερ

ένυζερ γίνεηαι με

παπαλαβή ζηοισείυν

από άλλα θαζμαηικά

δεδομένα κςπίυρ

ηος IR, NMR, MS

κλπ.

Hιεθηξνληαθέο κεηαπηώζεηο Η2

HOMO:Highest Occupied Molecular Orbital

LUMO: Lowest Occupied Molecular Orbital

π - π* transition.

Aηζέλην

Πνιιαπιέο απνξξνθήζεηο

4-methyl-3-penten-2-one

236 nm , π - π* transition.

314 nm , n - π* transition

UV-Vis θάζκα ηεο ηεηξαθαηλπιν

θπθινπεληαδηόλεο

Σύδεπμε δηπιώλ δεζκώλ –π-ζπζηήκαηα

1,3 βνπηαδηέλην

1,3,5-εμαηξηέλην

Φξσκνθόξεο νκάδεο ζε ζπδεπγκέλα ζπζηήκαηα

• Μεηαηόπηζε

ηεο

απνξξόθεζεο ηνπ δηπινύ

δεζκνύ από

200-220 nm

ζηελ πεξηνρή

ηνπ νξαηνύ

θσηόο

Σύδεπμε δηπιώλ δεζκώλ –π-ζπζηήκαηα

Δλσζε Κνξπθή (peak)

Ethylene(CH2=CH2)

1.3-butadiene

Vitamin A

β-carotene

180nm

217nm

328nm

450nm

Benzene

Naphthalene

Anthracene

Naphthacene

255nm

286nm

375nm

477nm

Φάζκα απνξξόθεζεο

ζην νξαηό θάζκα

ρξσζηηθώλ ηξνθίκσλ

, Red #3:

Φάζκα απνξξόθεζεο ζην νξαηό

θάζκα ρξσζηηθώλ ηξνθίκσλ,

Blue #1:

UV-Vis βελδνιίνπ

• α: ζε δηάιπκα

• β: αηκνί βελδνιίνπ ζε ειαηησκέλε πίεζε

Εξάπηηζη μοπθήρ θάζμαηορ από ηη θςζική καηάζηαζη ηος δείγμαηορ

Δπίδξαζε ηνπ δηαιύηε ζηα θάζκαηα απνξξόθεζεο

Yςνρξσκία

Βαζπρξσκία θάζκαηα απνξξόθεζεο βελδνθαηλόλεο ζε θπθινεμάλην

θαη αηζαλόιε

Iζνζβεζηηθό ζεκείν. Αιθαιηθή πδξόιπζε

κεζπινζαιηθπιηθνύ νμένο . Υπέξζεζε δηαδνρηθώλ

θαζκάησλ ζε ρξόλν 10min

• Oηαλ κηα έλσζε έρεη

δύν κνξθέο Α θαη Β

αλάινγα κε ηηο

ζπλζήθεο (π.ρ. pH )

ζην ηζνζβεζηηθό

ζεκείν Ι ηζρύεη

εΑ=εΒ

Oξγαλνινγία UV-Vis

Απινπνηεκέλν δηάγξακκα ξνήο θαζκαηόκεηξνπ

UV-VIS,

1.Πεγή αθηηλνβνιίαο, 2.Μνλνρξσκάηνξαο,

3.Γείγκα, 4.Αληρλεπηήο, 5.Καηαγξαθέαο

Τύπνη θαζκαηνκέηξσλ UV-Vis

• Απιήο δέζκεο, κε έλαλ αληρλεπηή

• Γηπιήο δέζκεο ηύπνπ ζάξσζεο

• Απιήο δέζκεο κε πνιπδηαπιηθό αληρλεπηή (ζπζηνηρίαο

δηόδσλ)

Γηαγξακκαηηθή παξνπζίαζε θαζκαηόκεηξνπ

απιήο δέζκεο

• 1.Πεγή αθηηλνβνιίαο,

2.Φαθνί εζηίαζεο ζύζηεκα

επζπγξάκκηζεο ηεο

αθηηλνβνιίαο,

3.Μνλνρξσκάηνξαο (θηλεηό

θξάγκα πεξίζιαζεο),

4.Σρηζκή εμόδνπ

κνλνρξσκαηηθήο

αθηηλνβνιίαο θαη ξπζκηζηήο

πξνζπίπηνπζαο

αθηηλνβνιίαο 0% θαη 100%,

5.θπςειίδα δείγκαηνο,

6.Φσηνιπρλία

Σύγθξηζε θαζκαηνκέηξσλ απιήο θαη δηπιήο

δέζκεο

• Απιήο Γέζκεο

• Απιά

• Σπλερήο κεδεληζκόο γηα θάζε ι

• ± έσο 3% αθξίβεηα ζε Τα

• δελ θαηαγξάθνπλ ην θάζκα

• θηελά

• Αλαιύζεηο ξνπηίλα

• Γηπιήο Γέζκεο

• Σύλζεηα

• Απηόκαηνο κεδεληζκόο γηα όια ηα ι

• ± 0.2 αθξίβεηα ζε Τ.

• θαηαγξάθνπλ όιν ην θάζκα

• αθξηβά

• εξεπλεηηθά

Απιήο δέζκεο κε πνιπδηαπιηθό αληρλεπηή

(ζπζηνηρίαο δηόδσλ)

Πεγέο νξαηήο αθηηλνβνιίαο

Πεγή νξαηήο αθηηλνβνιίαο είλαη ην λήκα ππξάθησζεο W ην νπνίν

κπνξεί λα εθπέκςεη θαη ζην εγγύο ππέξπζξν.

Γηπιήο δέζκεο ηύπνπ ζάξσζεο

Σρεκαηηθή δηάηαμε ιπρλίαο εθπνκπήο ππεξηώδνπο

αθηηλνβνιίαο

• Πεγέο ππεξηώδνπο αθηηλνβνιίαο είλαη

ιπρλίεο θελνύ κε αέξηα D2, ή Η2

νη νπνίεο εθπέκπνπλ αθηηλνβνιίεο κήθνπο

θύκαηνο από 180nm έσο 350nm

Αληρλεπηέο

• Φσηνιπρλίεο

• Φσηνπνιιαπιαζηαζηέο

• Αληρλεπηέο ζηεξεήο

θαηάζηαζεο

Μνλνρξσκάηνξεο

Φξάγκαηα κε ιίγεο

ραξαγέο(1200/mm)

Mνλνρξσκάηνξεο

Τν εύξνο (slit) ησλ ζρηζκώλ θαζνξίδεη ηελ γσλία πξόπησζεο

ζηνλ αληρλεπηή θαη ζπλεπώο ηελ δηαρσξηζηόηεηα θαη ηελ

έληαζε ηεο αθηηλνβνιίαο: κηθξά εύξε, θαιή δηαρσξηζηόηεηα,

κηθξή έληαζε

Γηαηνκή θσηνπνιιαπιαζηαζηή

Χξσκαηνκεηξία

Απιά όξγαλα, ζπλήζσο

θνξεηά, πνπ πεξηιακβάλνπλ

ζρεκαηηζκό έγρξσκνπ

ζπκπιόθνπ θαη κέηξεζε ηνπ

ζε ζπγθεθξηκέλν κ.θ.

Η κέηξεζε είλαη δπλαηόλ λα

γίλεη θαη κε ρξσκαηηθή

θιίκαθα.

Οηθνλνκηθά Σηνηρεία

Τα οπηικά και μεσανικά μέπε ανεβάδοςν ηο

κόζηορ ηυν θαζμαηόμεηπυν UV-VIS. Τςπικέρ ηιμέρ για όπγανα επγαζηεπιακού

πάγος μαδί με ηο ανηίζηοισο λογιζμικό :

Απλήρ δέζμερ ~ 2000 έυρ 3000 Euro

(2004)

Διπλήρ δέζμερ ~ 15000 Euro (2004)

Πνηνηηθή αλάιπζε

Ταπηνπνηήζεηο νκάδσλ ζε κόξην κε βάζε ζεσξεηηθά δεδνκέλα

απνξξόθεζεο ρξσκνθόξσλ θαη απμόρξσκσλ νκάδσλ

.

UV-VIS κέζνδνο ζπκπιεξσκαηηθή γηα πνηνηηθέο

αλαιύζεηο κνξίσλ

Πνζνηηθή αλάιπζε

Πνζνηηθή αλάιπζε

Βαζίδνληαη ζηνλ λόκν Lambert -Beer

A=ε b c

εθόζνλ βέβαηα ε απνξξόθεζε νθείιεηαη κόλν ζε έλα είδνο.

Η πνζνηηθή κέζνδνο πνπ εθαξκόδεηαη είλαη ε κέζνδνο ηεο εμσηεξηθήο θακπύιεο

βαζκνλόκεζεο

Δάλ ε απνξξόθεζε νθείιεηαη ζε πνιιά είδε ε εθαξκνδόκελε κέζνδνη είλαη:

1. ηνπ ζρεκαηηζκνύ ζπζηήκαηνο εμηζώζεσλ γηα ηνλ πξνζδηνξηζκό ησλ ζπγθεληξώζεσλ όισλ

ησλ εηδώλ πνπ απνξξνθνύλ

Αι = ΣΑι=b ει c

Αι = ε ζπλνιηθή απνξξόθεζε ηνπ άγλσζηνπ

b = κήθνο ηεο θπςειίδαο =

ει = νη κνξηαθέο απνξξνθήζεηο ησλ επηκέξνπο ζπζηαηηθώλ ζε κ.θ. ι (γλσζηέο)

2. ε θαηαζθεπή μερσξηζηώλ θακπύισλ αλαθνξάο ζε δηαθνξεηηθά κ.θ. πνπ άιια ζπζηαηηθά

απνξξνθνύλ θαη άιια όρη θαη ζηελ ζπλέρεηα ε επίιπζε ηνπ πξνβιήκαηνο αιγεβξηθά

Φάζκα απνξξόθεζεο κίγκαηνο ππεξκαγγαληθνύ

θαη δηρξσκηθνύ θαιίνπ

Πξνϋπνζέζεηο γηα ηελ ηζρύ ηνπ λόκνπ Lambert-

Beer

:1. Η δέζκε ηεο αθηηλνβνιίαο λα είλαη κνλνρξσκαηηθή

2. Οη όγθνη λα έρνπλ νκνηόκνξθε δηαηνκή.

3. Τα ρεκηθά είδε πνπ απνξξνθνύλ λα δξνπλ αλεμάξηεηα

ζηελ δηαδηθαζία απνξξόθεζεο.

4. Να ζπκβαίλεη γξήγνξε ελεξγεηαθή ππνβάζκηζε

5. Ο δείθηεο δηάζιαζεο λα είλαη αλεμάξηεηνο ηεο

ζπγθέληξσζεο.

Δθαξκνγέο θαζκαηνκεηξίαο ππεξηώδνπο -oξαηνύ

Κηλεηηθέο Μειέηεο

Σηαζεξνπνίεζε θαξκάθσλ

Γηαθνξνπνίεζε ηζνκεξώλ

Φσηνκεηξηθέο αλαιύζεηο αλόξγαλσλ ζηνηρείσλ κέζσ

ζπκπινθνπνίεζεο απηώλ

Φαζκαηνκεηξηθόο πξνζδηνξηζκόο ηύπνπ ζπκπιόθνπ

• Αληρλεπηέο ζηελ HPLC

Πξνεηνηκαζία Γείγκαηνο

Μέζνδνη UV, VIS

Σε απηέο ηηο κεζόδνπο ζπλαληνύκε κεγάιεο κνξηαθέο

απνξξνθεηηθόηεηεο (ηα ε ζηνλ λόκν ηεο απνξξόθεζεο είλαη

κεγάια). Έηζη πξέπεη λα πξνεηνηκάδνπκε αξαηά δείγκαηα

15%< Τ <65%.

Φεηξηζκόο ηνπ δείγκαηνο ζην UV-VIS

Σε πγξή ή αέξηα θαηάζηαζε ην δείγκα εμεηάδεηαη κε κεζόδνπο UV, VIS, ζε

θπςειίδεο δείγκαηνο. δελ πξέπεη λα απνξξνθά αθηηλνβνιία ζηελ πεξηνρή πνπ

εμεηάδεηαη ην δείγκα.

Οη θπςειίδεο ηνπ νξαηνύ απνηεινύληαη από γπαιί ή ραιαδία.

Οη θπςειίδεο UV απνηεινύληαη από ραιαδία ή ηεγκέλν SiO2.

Κπςειίδεο UV-Vis

Γηαιύηεο ζηελ Φαζκαηνκεηξία UV-VIS

Οη δηαιύηεο πξέπεη λα

• δηαιύνπλ ην δείγκα

•λα κελ απνξξνθνύλ αθηηλνβνιία ζηελ κειεηώκελε πεξηνρή κεθώλ

θύκαηνο

θάζκα απνξξόθεζεο αθεηόλεο.

• Η αθεηόλε ρξεζηκνπνηείηαη σο

δηαιύηεο δεηγκάησλ γηα ηελ

κειέηε ζην νξαηό θάζκα. Απηό

δηόηη ε αθεηόλε έρεη cut-off ζηα

330κm

• (πεξηνρή κ.θ. πνπ πάλσ από

απηή αθήλεη όια ηα κ..θ. λα

δηέξρνληαη ρσξίο νπζηαζηηθή

απνξξόθεζε).