1

ספקטרוסקופיה

ענף הכימיה העוסק בחקר הקרינה שנפלטת או נבלעת ע"י חומרים

שונים.

נועה קריגר

2

הספקטרום האלקטרומגנטי :הקרינה האללקטרומגנטית מסווגת למספר קבוצות לפי אורך גל ומקור

קרינה. אוסף כל הקבוצות האלה הספקטרום האלקטרומגנטי.נקרא

2

נועה קריגר

33

נועה קריגר

4

קרינה בעלת אנרגיה מתאימה מסוגלת •לגרום למעברים בין רמות אנרגיה אלקטרוניות – עירור אלקטרונים

בד"כ המעברים הם בין רמות מאוכלסות •)קושרות או בלתי קושרות(

לבין רמות ריקות )בלתי קושרות או אנטי קושרות(

אורך הגל של הקרינה הנבלעת• מבטא את פער האנרגיה בין הרמות

הנדונות.כיצד אורך הגל מבטא את הפערה אנרגטי?

ניתן להבין מהשקף הבא

אינטראקציה בין קרינה לחומר

נועה קריגר

5

אורך גל

נועה קריגר

6

הקשר בין האנרגיה לאורך הגל

c

גלי רדיו

גלי מיקר

ו

אינפרא

אדום

אור נראה

אולטרה סגול

קרני X

קרניγ

אורך גל קצר

אורך גל ארוך

תדירות גבוהה

תדירות נמוכה

אנרגייתפוטון גבוהה

אנרגייתפוטון נמוכה

E = h ν

ניתן לראות מהמשוואותשהאנרגיה נמצאת ביחס הפוך

לאורך הגל.ז"א ככל שהפער

HOMO LUMOגדול יותר

נצטרך אורך גל קצר יותר על מנת

לגרום לעירור אלקטרוני.מה הקשר בין אנרגיית הקרינה

לאורך גל?

נועה קריגר

7

קשר בין בליעה לריכוז

A = l c

T= נוסחת העברה

T= -log A נוסחת הבליעה

חוק בר למברט

ומכאן נובע:

Aבליעה- C-ריכוז החומר הבולע ב – M l אורך התא או-

המרחק שעושה קרן האורבד"כ בס"מ

מקדם הבליעה - 7

נועה קריגר

מה הקשר בין בליעה לאחוז העברה? כיצד קשר זה מתבטא בגרף?

8

ספקטרופוטומטרUVואור נראה

חלקי המכשיר – מקור אור מונוכרומטור-מפצלתא דגימה גלאי)רשם )למשל מד זרם

8

נועה קריגר

9

מונוכרומטור

תפקיד המונוכרומטור הוא לאפשר בכל פעם לקרן באורך גל מסוים לעבור דרך הדוגמא.

משתמשים בשריג המפזר ומפצל את הקרינה. הקרינה עוברת דרך חריץ המאפשר בכל פעם

לקרינה באורך גל מסוים לעבור. ע"י סיבוב השריג מתקבלת קרינה באורכי גל

שונים באופן רציף המגיעה את החומר הנבדק.

מדוע יש צורך להפריד בין אורכי הגל?

9

נועה קריגר

10

הבדיקות נעשות על תמיסות. רצוי לבחור ממס שלא בולע קרינה באופן משמעותי בתחום הנמדד.

גודל התא הוא מאוד משמעותי כיון שהוא משפיע על הבליעה

)חוק בר למברט(

ס"מ1בד"כ רוחב תא המדידה הוא יש להשתמש בתמיסות בריכוז נמוך על-מנת לקבל בליעה

מדוע?בעוצמה הרצויה.

10

נועה קריגר

11

הדור החדש של מכשירי הספקטרופוטומטר

Nano dropsמבנה המכשיר:

הוא מכשיר קטן Nano dropsמכשיר ה - במימדיו.

, משתמשים בו כאשר יש צורך לבדוק כמויות קטנות )ננומטריות(

סיב אופטי מעביר את האור אל הדוגמא, מיקרוליטר1.5תמיסה שנפחה

אין צורך בתא מדידה )קיווטה(, טיפת תמיסה מונחת במקום המתאים

mm 1 שעושה הקרן בתמיסה הוא –lהמרחק 11

נועה קריגר

12

בחירת אורך גל לבדיקהנקבע ע"י תמיסה בריכוז מירבי –ריכוז בינוני משורת הריכוזים.) מספיק גבוה •

להראות שינוי בין אורכי גל. ולא גבוה מדי שיראה בליעה גבוהה בכל מקרה(

ננומטר בדר"כ 25נבדוק את הבליעה של תמיסה זו באורכי גל שונים.)במרווחים של •בטווח האור הנראה(.

האורך גל שנותן את הבליעה המקסימלית הוא המתאים ביותר לעבודה. • = OD-צפיפות אופטית: OD: optical densityהבליעה נמדדת ביחידות •

log10 I/Io

נועה קריגר

13

עקומת כיולבאורך גל שבו ע"פ עקומת בליעה •

הבליעה אופטימלית, מודדים בליעות של תמיסות בריכוזים שונים ידועים של אותו חומר.

ובליעה של תמיסת נעלם.מכינים טבלה ובעקבותיה גרף •

של בליעה כתלות בריכוז. )צריך לקבל קו לינארי(

מוצאים משואת ישר ומתוכה ניתן •לחשב ריכוז נעלם ע"פ הבליעה

=ריכוז(. X=בליעה, Yשלו. )הערה: יש לאפס את המכשיר עם •

תמיסת בלנק המכילה את כל הרכיבים למעט החומר הנבדק.

נועה קריגר

y = 0.0619x + 0.0062

0

0.2

0.4

0.6

0.8

0 5 10 15

ריכוז מ"ג\מ"ל

הע

ליב