Verwendung von UV-VIS-Absorptionsspektren

Unter Verwendung eines UV-VIS-Absorptions SPECTRA

Diese Seite gibt einen kurzen Blick darauf, wie UV-VIS-Absorptionsspektren verwendet werden können, um Verbindungen zu identifizieren und die Konzentrationen von farbigen Lösungen zu messen. Er geht davon aus, dass Sie wissen, wie diese Spektren entstehen, und wissen, was mit Begriffen wie Absorption, molares Absorptionsvermögen und Lambda-max gemeint ist. Sie müssen auch mit dem Beer-Lambert-Gesetz vertraut sein.

Wichtig: Wenn Sie nicht über diese Dinge wissen, auf dieser Seite ist eine Verschwendung von Zeit! Sehen Sie sich den Rest des UV-Vis-Spektroskopie-Menüs, bevor Sie weitergehen.

UV-Absorptionsspektren zu helfen, organische Verbindungen zu identifizieren,

Wenn Sie durch den Rest dieses Abschnitts gearbeitet hat, wird wissen, dass die Wellenlänge der maximalen Absorption (lambda-max) ist abhängig vom Vorhandensein bestimmter Chromophore (lichtabsorbierende Gruppen) in einem Molekül.

Zum Beispiel auf einer anderen Seite werden Sie über die Tatsache kommen, dass eine einfache Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung (zum Beispiel in Ethen) bei 171 nm eine maximale Absorption aufweist. Die zwei konjugierten Doppelbindungen in Buta-1,3-dien weisen eine maximale Absorption bei einer längeren Wellenlänge von 217 nm.

Wir sprachen auch über die beiden Spitzen in dem Spektrum von Ethanal bei 180 und 290 nm (eine einfache Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindung enthalten).

In sorgfältig ausgewählten einfachen Fällen (die alle ist, dass Sie auf dieser Ebene erhalten wird), wenn Sie die Spitzen auf einer bestimmten UV-VIS-Absorptionsspektrum mit einer Liste der bekannten Peaks verglichen, wäre es ziemlich einfach sein, einige strukturelle Merkmale eines herauszupicken unbekanntes Molekül.

Listen von bekannten Spitzen umfassen oft molare Absorptionswerte als auch. Das könnte Ihnen helfen, noch mehr sicher zu sein. Zum Beispiel (wiederum die einfache Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindung verwendet wird), zeigen die Daten, dass der Peak bei 290 ein molares Absorptionsvermögen von nur 15, hat im Vergleich zu dem bei 180 von 10.000.

Wenn Ihr Spektrum eine sehr große Peak bei 180 gezeigt, und eine extrem kleinen bei 290, das kommt noch hinzu, um Ihre Sicherheit.

Jede Frage auf dieser Ebene festgelegt wird, so trivial sein, und so offensichtlich, dass es sich nicht lohnt zu verbringen mehr Zeit zu diesem Thema. Lassen Sie uns etwas betrachten ein bisschen komplizierter!

UV-Absorptionsspektren unter Verwendung von Konzentrationen zu finden

Sie sollten das Bier-Lambert Gesetz erinnern:

Der Ausdruck auf der linken Seite der Gleichung wird als die Extinktion der Lösung bekannt und wird durch einen Spektrometer gemessen. Die Gleichung wird manchmal in Bezug auf diese Absorption geschrieben.

Das Symbol epsilon ist das molare Absorptionsvermögen der Lösung.

Hinweis: Sie finden das alles im Detail auf der Seite über das Beer-Lambert-Gesetz erklärt.

Finding Konzentration des molaren Absorptionsvermögen unter Verwendung von

Zum Beispiel, nehmen wir an, Sie eine Lösung in einer Zelle mit einer Länge von 1 cm haben. Sie messen die Absorption der Lösung bei einer bestimmten Wellenlänge unter Verwendung eines Spektrometers. Der Wert ist 1,92. Sie finden einen Wert für molares Absorptionsvermögen in einer Tabelle von 19400 für diese Wellenlänge.

Setzt man diese Werte:

Beachten Sie, was eine sehr geringe Konzentration zur Verfügung gestellt werden, gemessen kann Sie arbeiten mit einer Substanz mit einer sehr hohen molaren Absorptionsfähigkeit.

Diese Methode, natürlich, hängt von Ihnen Zugriff auf einen genauen Wert des molaren Absorptionsvermögens. Es geht auch davon aus, dass das Bier-Lambert Gesetz über den gesamten Konzentrationsbereich arbeitet (nicht wahr!).

Es ist viel besser, um die Konzentration zu messen, indem eine Eichkurve aufgetragen ist. Es spart dabei keine Berechnungen für eine Sache!

Die Suche nach Konzentration durch eine Kalibrierungskurve Plotten

Doing es auf diese Weise, die Sie auf einem Wert von molares Absorptionsvermögen verlassen müssen nicht, wissen die Zuverlässigkeit des Beer-Lambert-Gesetz oder sogar die Dimensionen der Zelle, die die Lösung enthält.

Was Sie tun, ist eine Reihe von Lösungen der Verbindung bilden Sie untersuchen - jeweils genau bekannter Konzentration. Diese Konzentrationen sollten die Konzentration umklammern Sie versuchen zu finden - etwas weniger konzentriert; einige mehr konzentriert. Mit farbigen Lösungen, ist dies kein Problem. Sie würden nur Lösungen von genau bekannten Konzentrationen bilden, von denen einige sind etwas leichter und einige etwas dunkler in der Farbe.

Für jede Lösung, messen Sie die Absorption bei der Wellenlänge der stärksten Absorption - für jeden den gleichen Behälter verwendet wird. Dann sind Sie ein Diagramm dieser Absorption gegen die Konzentration plotten. Dies ist eine Kalibrierungskurve.

Nach dem Beer-Lambert-Gesetz, Absorption ist proportional zur Konzentration, und so würden Sie eine gerade Linie erwarten. Das gilt so lange, wie die Lösungen sind verdünnte, aber das Gesetz bricht für Lösungen höherer Konzentration, und so könnte man eine Kurve unter diesen Umständen erhalten.

Solange Sie von Werten auf beiden Seiten des einen arbeiten Sie versuchen zu finden, ist das kein Problem.

Nachdem eine Best-Fit-Linie gezogen, wird die Kalibrierungskurve wahrscheinlich so etwas wie die nächste Abbildung aussehen. (Ich habe es als eine gerade Linie gezogen, weil es einfacher ist für mich als eine Kurve zu zeichnen (!), Und es ist das, was Sie wahrscheinlich, wenn man mit wirklich verdünnten Lösungen arbeiten. Aber wenn sich herausstellt, eine Kurve zu sein , so sei es!)

Beachten Sie, dass kein Versuch gemacht worden ist, um die Linie zurückzudrängen durch den Ursprung. Wenn das Bier-Lambert Gesetz perfekt funktioniert, wäre es durch den Ursprung passieren, aber man kann nicht garantieren, dass es richtig in den Konzentrationen, arbeiten Sie verwenden.

Alles was Sie jetzt tun müssen, ist die Absorption der Lösung mit der unbekannten Konzentration bei der gleichen Wellenlänge zu messen. Wenn es beispielsweise eine Absorption von 0,600 hat, können Sie einfach, wie unten die entsprechende Konzentration aus dem Diagramm abgelesen.

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