ספקטרוסקופיה

1. נועה קריגר ספקטרוסקופיה ענף הכימיה העוסק בחקר הקרינה שנפלטת או נבלעת ע"י חומרים שונים.

2. נועה קריגר הספקטרום האלקטרומגנטי : הקרינה האללקטרומגנטית מסווגת למספר קבוצות לפי אורך גל ומקור קרינה. אוסף כל הקבוצות האלה נקרא הספקטרום האלקטרומגנטי. 2

3. נועה קריגר 3

4. נועה קריגר אינטראקציה בין קרינה לחומר • 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

5. נועה קריגר אורך גל

6. נועה קריגר גלי רדיו גלי מיקרו אינפרא אדום אור נראה אולטרה סגול קרני X קרניγ אורך גל ארוך אורך גל קצר תדירות נמוכה תדירות גבוהה אנרגיית פוטון גבוהה אנרגיית פוטון נמוכה הקשר בין האנרגיה לאורך הגל E = h ν ניתן לראות מהמשוואות שהאנרגיה נמצאת ביחס הפוך לאורך הגל. ז"א ככל שהפער HOMO LUMO גדול יותר נצטרך אורך גל קצר יותר על מנת לגרום לעירור אלקטרוני. מה הקשר בין אנרגיית הקרינה לאורך גל?

7. נועה קריגר קשר בין בליעה לריכוז T= נוסחת העברה נוסחת הבליעה T= -log A A =  l c A -בליעה C – ריכוז החומר הבולע ב-M l -אורך התא או המרחק שעושה קרן האור בד"כ בס"מ  - מקדם הבליעה חוק בר למברט ומכאן נובע: מה הקשר בין בליעה לאחוז העברה? כיצד קשר זה מתבטא בגרף? 7

8. נועה קריגר • ספקטרופוטומטר • UV ואור נראה • חלקי המכשיר – • מקור אור • מונוכרומטור-מפצל • תא דגימה • גלאי • רשם (למשל מד זרם) 8

9. נועה קריגר 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

10. נועה קריגר 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) בד"כ רוחב תא המדידה הוא 1 ס"מ יש להשתמש בתמיסות בריכוז נמוך על-מנת לקבל בליעה בעוצמה הרצויה. מדוע? 10

11. נועה קריגר הדור החדש של מכשירי הספקטרופוטומטר Nano drops מבנה המכשיר: מכשיר ה - Nano drops הוא מכשיר קטן במימדיו. , משתמשים בו כאשר יש צורך לבדוק כמויות קטנות (ננומטריות) סיב אופטי מעביר את האור אל הדוגמא, תמיסה שנפחה 1.5 מיקרוליטר אין צורך בתא מדידה (קיווטה), טיפת תמיסה מונחת במקום המתאים המרחק l שעושה הקרן בתמיסה הוא –mm 1 11

12. נועה קריגר בחירת אורך גל לבדיקה • נקבע ע"י תמיסה בריכוז מירבי –ריכוז בינוני משורת הריכוזים.( מספיק גבוה להראות שינוי בין אורכי גל. ולא גבוה מדי שיראה בליעה גבוהה בכל מקרה) • נבדוק את הבליעה של תמיסה זו באורכי גל שונים.(במרווחים של 25 ננומטר בדר"כ בטווח האור הנראה). • האורך גל שנותן את הבליעה המקסימלית הוא המתאים ביותר לעבודה. • הבליעה נמדדת ביחידות OD: optical density -צפיפות אופטית: OD = log10 I/Io

13. נועה קריגר עקומת כיול • באורך 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 שלו. (Y=בליעה, X=ריכוז). • הערה: יש לאפס את המכשיר עם תמיסת בלנק המכילה את כל הרכיבים למעט החומר הנבדק.