ספקטרופוטומטריה – שיטה למציאת ריכוז תמיסה

1. ספקטרופוטומטריה –שיטה למציאת ריכוז תמיסה

2. אור מונוכרומטי- אור בעל אורך גל יחיד ( כמו אור אדום או צהוב- איך ניתן לקבלם?) • אור הטרוכרומטי- אור מורכב מתערובת של אורכי גל (כמו אור שמש)

3. הפרדת אור לבן באמצעותמנסרה (פריזמה)

4. הספקטרום האלקטרומגנטי החלק הנראה

5. אורכי הגל של האור הנראה

6. אלומת אור פוגעת במולקולה • כאשר אור פוגע במולקולה והוא בעל קרינה מתאימה לרמות האנרגיה שלה, היא תבלע אותו. • כאשר אור עובר דרך תמיסה המכילה חומר בולע אור, חלק מהאור נבלע בתמיסה. • שיעור הבליעה נמצא ביחס ישר ליכולת הבליעה של החומר הבולע ולריכוזו.

7. כדי לחשב ריכוז חומר בולע אור בתמיסה יש לדעת:מהו אורך הגל שבו החומר בולע אור?מה קשר בין ריכוזו של חומר בתמיסה לבין בליעת האור ע"י התמיסה.

8. מכשיר הספקטרופוטומטר • מכשיר למדידת בליעה של קרינה ע"י חומר מסוים. • הוא מודד את ההבדל בין עוצמת הקרינה הנכנסת לתמיסה הנבדקת לבין עוצמת הקרינה היוצאת ממנה, בתחום הנראה וב UV.

9. I0 I1 1 2 3 4 5 חלקי המכשיר 1. מקור הקרינה 2. מונוכרומטור – מיתקן לבחירת הקרינה בעלת אורך הגל הרצוי 3. תא המכיל את התמיסה הנבדקת 4. גלאי – מיתקן ההופך את אנרגיית הקרינה לאנרגיה חשמלית. 5. מודד – חלק המכשיר בו נעשית קריאת התוצאות

10. בליעה היחס I0/I1 מגדיר פי כמה גדולה עוצמת האור הנכנס אל התמיסה (I0) מעוצמת האור היוצא ממנה (I1), זה יכול אפוא להיות ביטוי למדידת הבליעה של התמיסה.בליעה – הבליעה של החומר (Absorbance) מסומנת באות A או באותיות O.D – צפיפות אופטית.

11. איך בוחרים אורך גל מקסימלי עבור חומר מסוים?

12. ספקרום הבליעה של חומר גרף שמתאר את השתנות עוצמת בליעת האור (ע"י חומר מסוים) כנגד אורך הגל. (בליעה) A l1 l max (אורך גל) l

13. חוק בר-למבר (Beer-Lambert) חוק המנסח את הקשר בין כמות האור הנבלעת בתמיסה, אורך הדרך שהקרן עוברתוריכוז החומר הבולע (הנבדק) כאשר: I0 – עוצמת האור הפוגע I - עוצמת האור היוצא C – ריכוז החומר הבולע בתמיסה l – אורך הדרך שהקרן עוברת בתמיסה (הדרך האופטית בס"מ) a- מקדם הבליעה של החומר, שהוא גודל אופייני לחומר הבולע (מקדם בליעה מולרי) logI0/I = alc

14. A = log(I0/I1) A = alc מגדירים את הבליעה: A = log(I0/I1 ) • כלומר, הבליעה נמצאת ביחס ישר לריכוז החומר! • כך ניתן לחשב את ריכוזו של חומר מסויים (נעלם), ע"י השוואת בליעתו לבליעת אותו החומר בריכוז ידוע. איך עושים זאת? ע"י בניית עקומת כיול.

15. אפשר לבטא את הבליעה כאחוזי העברה (Transmittance = %T) אחוז האור העובר דרך התמיסה %T = I/Io x 100 A = -log T

16. יצירת גרף כיול: עבודה עם excel • רושמים את התוצאות בטבלת excel, בשני טורים עם כותרות מתאימות. • מסמנים את הטבלה ויוצרים גרף ע"י: Insert  Scatter  Scatter with only markers Insert  Insert  Scatter 

17. יצירת גרף כיול: עבודה עם excel • רושמים את התוצאות בטבלת excel, בשני טורים עם כותרות מתאימות. • מסמנים את הטבלה ויוצרים גרף ע"י: Inset  Scatter  Scatter with only markers • במקרה בו ציר X הפוך (ערכים עולים מימין לשמאל) צריך להפוך אותו ע"י קליק ימני על ערכי הציר, בחירת format axis ולהוריד את הסימן ליד values in reverse order

18. יצירת גרף כיול: עבודה עם excel • רושמים את התוצאות בטבלת excel, בשני טורים עם כותרות מתאימות. • מסמנים את הטבלה ויוצרים גרף ע"י: Inset  Scatter  Scatter with only markers • במקרה בו ציר X הפוך (ערכים עולים מימין לשמאל) צריך להפוך אותו ע"י קליק ימני על ערכי הציר, בחירת format axis ולהוריד את הסימן ליד values in reverse order 4. ניתן גם להגדיל את הסמנים ואת גודל הכתב ולערוך או להעלים את קוי הרשת

19. הוספת כותרות יצירת גרף כיול: גרף כיול - בליעה כתלות בריכוז התמיסה בליעה ריכוז התמיסה

20. הוספת קו מגמה יצירת גרף כיול: למה צריך קו מגמה?

21. הוספת קו מגמה יצירת גרף כיול: y = 11.01x R² = 0.986 Y: נוסחת קו המגמה. מאפשרת לחשב ריכוז תמיסה בלתי ידוע לפי הבליעה. 2R: מדד להתאמה בין קו המגמה ותוצאות המדידות