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espectroscopia Ultravioleta-visible

espectroscopia Ultravioleta-visible o spectrophotometry ultravioleta-visible (VIS UV/) implica espectroscopia de fotones en la región UV-visible. Utiliza la luz en el cercano visible y adyacente ultravioleta (UV) y acerque infrarrojo Gamas (NIR). En esta región del espectro electromágnetico, moléculas experimente transiciones electrónicas. Esta técnica es complementaria a espectroscopia de la fluorescencia, en esa fluorescencia se ocupa de transiciones del estado excitado al estado de tierra, mientras que la absorción mide transiciones del estado de tierra al estado excitado^{[citación necesitada]}.

Usos

La espectroscopia de UV/Vis se utiliza rutinariamente en cuantitativo determinación de soluciones de metal de la transición iones y altamente conjugado compuestos orgánicos.

• Las soluciones de los iones del metal de la transición se pueden colorear (es decir, absorba la luz visible) porque electrones de d dentro del metal los átomos se pueden excitar a partir de un estado electrónico a otro. El color de las soluciones del ion del metal es afectado fuertemente por la presencia de la otra especie, tal como ciertos aniones o ligands. Por ejemplo, el color de una solución diluida de sulfato de cobre es un muy azul claro; adición amoníaco intensifica el color y cambia la longitud de onda de la absorción máxima (λ_max).
• Compuestos orgánicos, especialmente ésos con un alto grado de conjugación, también absorba la luz en las regiones UV o visibles del espectro electromágnetico. Los solventes para estas determinaciones son a menudo agua para los compuestos solubles en agua, o etanol para los compuestos orgánico-solubles. (Los solventes orgánicos pueden tener absorción UV significativa; no todos los solventes son convenientes para el uso en espectroscopia UV. El etanol absorbe muy débil a lo más polaridad solvente de las longitudes de onda.) y el pH puede efectuar el espectro de absorción de un compuesto orgánico. El Tyrosine, por ejemplo, aumenta de máximos de la absorción y de coeficiente molar de la extinción cuando el pH aumenta a partir el 6 a 13 o cuando la polaridad solvente disminuye.
• Mientras que complejos de la transferencia de la carga también dé lugar a los colores, los colores son a menudo demasiado intenso ser utilizados para la medida cuantitativa.

Ley de la Cerveza-Lambert estados que la absorbencia de una solución es directamente proporcional a la concentración de la solución. Así la espectroscopia de UV/VIS se puede utilizar para determinar la concentración de una solución. Es necesario saber la absorbencia cambia rápidamente con la concentración. Esto se puede tomar de las referencias (tablas de coeficientes molares de la extinción), o más exactamente, determinado de a curva de calibración.

Un espectrofotómetro de UV/Vis se puede utilizar como detector para HPLC. La presencia de un analyte da una respuesta que se pueda asumir para ser proporcional a la concentración. Para los resultados exactos, la respuesta del instrumento al analyte en el desconocido se debe comparar con la respuesta a un estándar; esto es muy similar al uso de las curvas de calibración. La respuesta (e.g., altura máxima) para una concentración particular se conoce como el factor de la respuesta.

Ley de la Cerveza-Lambert

Artículo principal: Ley de la Cerveza-Lambert

El método es el más de uso frecuente de una manera cuantitativa de determinar concentraciones de una especie absorbente en la solución, usando la ley de la Cerveza-Lambert:

−,

donde A es medido absorbencia, I₀ está la intensidad de la luz del incidente en dado longitud de onda, I es la intensidad transmitida, L la longitud del camino a través de la muestra, y c concentración de la especie absorbente. Para cada especie y longitud de onda, el ε es una constante conocida como absorbencia molar o coeficiente de la extinción. Esta constante es una característica molecular fundamental en un solvente dado, en una temperatura y una presión particulares, y tiene unidades de 1 / M * cm o a menudo AU / M * cm.

La absorbencia y la extinción ε se definen a veces en términos de logaritmo natural en vez del logaritmo base-10.

La ley de la Cerveza-Lambert es útil para caracterizar muchos compuestos pero no sostiene como una relación universal para la concentración y absorción de todas las sustancias. Una relación polinómica del segundo orden entre la absorción y la concentración se encuentra a veces para las moléculas muy grandes, complejas tales como tintes orgánicos (Naranja del Xylenol o Rojo neutral, por ejemplo).

espectrofotómetro Ultravioleta-visible

Vea también: Spectrophotometry

instrumento utilizado en espectroscopia ultravioleta-visible se llama un UV/vis espectrofotómetro. Mide la intensidad de la luz que pasa a través de una muestra (I), y lo compara a la intensidad de la luz antes de que pase a través de la muestra (I_o). El cociente I / I_o se llama transmittance, y se expresa generalmente como porcentaje (%T). absorbencia, A, se basa en el transmittance:

A = − log(%T)

Las partes básicas de un espectrofotómetro son una fuente de luz (a menudo bulbo incandescente para las longitudes de onda visibles, o a lámpara de arco del deuterio en el ultravioleta), un sostenedor para la muestra, a rejilla de difracción o monochromator para separar las diversas longitudes de onda de la luz, y un detector. El detector es típicamente a fotodiodo o a CCD. Los fotodiodos se utilizan con los monochromators, que filtran la luz de modo que solamente la luz de una sola longitud de onda alcance el detector. Las rejillas de difracción se utilizan con CCDs, que recoge la luz de diversas longitudes de onda en diversos pixeles.

Un espectrofotómetro puede ser cualquiera sola viga o viga doble. En un solo instrumento de la viga (tal como 20 Spectronic), toda la luz pasa a través de la célula de la muestra. I_o debe ser medido quitando la muestra. Éste era el diseño más temprano, pero todavía está en uso común en ambos que enseñaban y laboratorios industriales.

En un instrumento de la doble-viga, la luz está partida en dos vigas antes de que alcance la muestra. Una viga se utiliza como la referencia; los otros pasos de la viga a través de la muestra. Algunos instrumentos de la doble-viga tienen dos detectores (fotodiodos), y la muestra y la viga de la referencia se mide al mismo tiempo. En otros instrumentos, las dos vigas pasan con a interruptor de la viga, que bloquea una viga a la vez. El detector se alterna entre medir la viga de la muestra y la viga de la referencia.

Las muestras para el spectrophotometry de UV/Vis son lo más a menudo posible líquidos, aunque la absorbencia de gases e igualan de sólidos pueden también ser medidas. Las muestras se colocan típicamente en a transparente célula, conocida como a cubeta. Las cubetas son típicamente rectangulares en forma, comúnmente con una anchura interna de 1 centímetro. (Esta anchura se convierte en la longitud de trayectoria, L, en la ley de la Cerveza-Lambert.) Tubos de prueba la poder también se utilice como cubetas en algunos instrumentos. Las mejores cubetas se hacen de alta calidad cuarzo, aunque las cubetas de cristal o plásticas son comunes. (El cristal y la mayoría de los plásticos absorben en el UV, que limita su utilidad a las longitudes de onda visibles.)

espectro Ultravioleta-visible

Un espectro ultravioleta-visible es esencialmente a gráfico de la absorbencia ligera contra longitud de onda en una gama de las regiones ultravioletas o visibles. Tal espectro se puede producir a menudo directamente por un espectrofotómetro más sofisticado, o los datos se pueden recoger una longitud de onda a la vez por instrumentos más simples. La longitud de onda es representada a menudo por el λ del símbolo. Semejantemente, para una sustancia dada, un gráfico estándar del coeficiente de la extinción (ε) contra la longitud de onda (λ) puede ser hecha o ser utilizada si uno está ya disponible. Un gráfico tan estándar “concentración-sería corregido con eficacia” y así independiente de la concentración. Para la sustancia dada, ocurre la longitud de onda en la cual absorbencia máxima en el espectro se llama λ_máximo, pronunciado “Lambda-máximo”.

Reglas de Woodward-Fieser las reglas son un sistema de las observaciones empíricas que se pueden utilizar para predecir el λ_máximo, la longitud de onda de la absorción más intensa de UV/Vis, para los compuestos orgánicos conjugados por ejemplo dienes y cetonas.

Las longitudes de onda de los límites de absorción se pueden correlacionar con los tipos de enlaces en una molécula dada y tienen valores en la determinación de los grupos funcionales dentro de una molécula. La absorción de UV/Vis no es, sin embargo, una prueba específica para ningún compuesto dado. La naturaleza del solvente, el pH de la solución, la temperatura, las altas concentraciones del electrólito, y la presencia de sustancias que interfieren pueden influenciar los espectros de absorción de compuestos, al igual que las variaciones en la anchura rajada (anchura de banda eficaz) en el espectrofotómetro.

Vea también

• Espectroscopia infrarroja es otra técnica espectroscópica común, usada generalmente para obtener la información libre sobre la estructura de compuestos.
• Peine de la frecuencia

Acoplamientos externos

• La ciencia de la espectroscopia - apoyado por la NASA. Wiki y películas - introducción a la luz, sus aplicaciones en la NASA, ciencia del espacio, astronomía, medicina y salud, investigación ambiental, y productos de la educación de la espectroscopia de consumo.
• Algoritmos usados en espectroscopia
• Sensor Electronic Technology, Inc. fabrica un fluorímetro-espectrómetro completamente digital [1] usar tecnología de estado sólido del LED.