Περιεχόμενο
Οι χημικοί χρησιμοποιούν συχνά ένα όργανο γνωστό ως φασματογράφος υπεριώδους-ορατού ή UV-Vis για τη μέτρηση της ποσότητας υπεριώδους και ορατής ακτινοβολίας που απορροφάται από τις ενώσεις. Η ποσότητα της υπεριώδους ή ορατής ακτινοβολίας που απορροφάται από μια ένωση εξαρτάται από τρεις παράγοντες: τη συγκέντρωση c του δείγματος, το μήκος διαδρομής, l, του συγκρατητήρα δείγματος, το οποίο καθορίζει την απόσταση στην οποία αλληλεπιδρούν το δείγμα και η ακτινοβολία. και ο συντελεστής γραμμομοριακής απορρόφησης, e, που μερικές φορές αναφέρεται ως ο γραμμομοριακός συντελεστής απόσβεσης. Η εξίσωση αναφέρεται ως A = ecl και είναι γνωστή ως νόμος της Beer. Η εξίσωση περιέχει έτσι τέσσερις μεταβλητές και για να προσδιορίσει οτιδήποτε από τα τέσσερα απαιτεί γνωστές τιμές για τρεις.
Υπολογισμοί
Προσδιορίστε την απορρόφηση της ένωσης στο επιθυμητό μήκος κύματος. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να εξαχθούν από το φάσμα απορρόφησης που παράγεται από οποιοδήποτε τυποποιημένο όργανο UV-Vis. Τα φάσματα κανονικά απεικονίζονται ως απορρόφηση έναντι του μήκους κύματος σε νανόμετρα. Γενικά, η εμφάνιση τυχόν "κορυφών" στο φάσμα υποδεικνύει τα μήκη κύματος ενδιαφέροντος.
Υπολογίστε τη συγκέντρωση του δείγματος σε moles ανά λίτρο, mol / L, επίσης γνωστή ως γραμμομοριακότητα, M. Η γενική εξίσωση για γραμμομοριακότητα είναι
Μ = (γραμμάρια δείγματος) / (μοριακό βάρος ένωσης) / λίτρα διαλύματος.
Για παράδειγμα, ένα δείγμα που περιέχει 0,10 γραμμάρια τετραφαινυλοκυκλοπενταδιενόνης, με μοριακό βάρος 384 γραμμάρια ανά γραμμομόριο, διαλύεται και αραιώνεται σε μεθανόλη μέχρι τελικού όγκου 1,00 λίτρων θα παρουσίαζε γραμμομοριακότητα:
Μ = (0,10 g) / (384 g / mol) / (1,00 L) = 0,00026 mol / L.
Προσδιορίστε το μήκος διαδρομής μέσα από τη βάση δείγματος. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτό είναι 1,0 εκ. Άλλα μήκη διαδρομής είναι δυνατά, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για δοχεία δείγματος που προορίζονται για αέρια δείγματα. Πολλοί φασματοσκοπικοί περιλαμβάνουν το μήκος διαδρομής με τις πληροφορίες δείγματος στο φάσμα απορρόφησης.
Υπολογίστε τον συντελεστή γραμμομοριακής απορρόφησης σύμφωνα με την εξίσωση A = ecl, όπου A είναι απορρόφηση, c είναι η συγκέντρωση σε γραμμομόρια ανά λίτρο και l είναι το μήκος διαδρομής σε εκατοστά. Επιλύθηκε για e, αυτή η εξίσωση γίνεται e = A / (cl). Συνεχίζοντας το παράδειγμα από το Στάδιο 2, η τετραφαινυλκυκλοπενταδιενόνη εμφανίζει δύο μέγιστα στο φάσμα απορρόφησης: 343 nm και 512 nm. Εάν το μήκος διαδρομής ήταν 1,0 cm και η απορρόφηση στο 343 ήταν 0,89, τότε
e (343) = A / (cl) = 0,89 / (0,00026 * 1,0) = 3423
Και για την απορρόφηση 0,35 στα 512 nm,
e (512) = 0,35 / (0,00026 * 1,0) = 1346.