1
1 Spectrofotometrie - inleiding
1.1 inleiding
Chemische kwaliteitscontroles van zowel zuivere (grond)stoffen als van mengsels kunnen
worden uitgevoerd met fysische meetmethoden zoals de bepaling van het smeltpunt, de
brekingsindex, de dichtheid, de geleidbaarheid, de viscositeit, enz.
kwaliteitscontrole
Kwaliteitscontrole wordt op grote schaal toegepast in bijna alle marktsegmenten en dit zowel
in onderzoek, productie- en kwaliteitscontrole voor de classificatie en de kwantificatie en in
de studie van chemicaliën.
Om te weten of je houdbaarheids datum klopt dat weet je aan de hand van je water; water
helpt hierbij dus als het te laag wordt gaat het zijn werking verliezen. het watergehalte
bepalen is een cruciaal onderzoek
vb. Hoelang blijft je dafalgan werken → watergehalte
spectrofotometrische analysetechnieken
● metrie = meten van
● Spectrofotometrie is gebaseerd op de absorptie van licht door een oplossing.
● Afhankelijk van de hoeveelheid licht en de golflengte van het licht dat door het
monster wordt geabsorbeerd, kan waardevolle informatie worden verkregen zoals de
zuiverheid van het monster. licht wordt tegengehouden → hangt er vanaf van welk
stofje
● Bovendien is de hoeveelheid geabsorbeerd licht gerelateerd aan de hoeveelheid van
het aantal deeltjes en dus is kwantitatieve analyse mogelijk door optische
spectroscopie.
1.2 Licht
● Licht staat centraal in de studie van de spectrometrie.
● Licht kent allerlei eigenschappen en interacties met materie
● licht is de draaischijf van de meettechniek
licht kan worden gereflecteerd, refractie, opgenomen en doorgelaten:
● reflectie
gebeurt op een spiegelend oppervlakte → je kan op het val een looplijn tekenen (de
normaal) en zo ontstaat er een hoek tussen de normaal en de reflectielijn. Dan komt er een
terugkaatsing, de 2 hoeken zijn exact hetzelfde.
, 2
● absorptie (opgenomen)
Een deel licht gaat wel door en een deel niet, je laat licht door iets, dan komt er altijd minder
licht uit, het gene dat er uitkomt heeft een lagere intensiteit. Als het niks absorbeert is het
gewoon transparant.
● transmissie (doorgelaten)
het licht dat door gaat is het getransmiteerde licht, T = I/10. dit getal is altijd gelegen tussen
0-1. je doet *100 voor T% te bekomen, dan licht het licht tussen 0%-100%.
vb. 25%, transmissie = 75%
Ab% + T% = 199%, A + T = 1
● refractie (gebroken)
licht gaat door als het van medium veranderd (van lucht naar water), als het verandert dan
breken de lichtstralen altijd van richting. refractie en reflectie zijn 2 dingen.
Op zomeravonden komt er rood licht binnen, de werkelijke positie van de zon is al iets lager,
het licht van de zon komt de atmosfeer binnen. De hoek verandert (gebroken lijnen) en zo
komt het bij ons terecht als waarneming. Niet elk licht reageert hetzelfde op medium. Blauw
heeft veel last van het medium groen minder.
Het licht moet een langere weg afleggen, blauw heeft het er lastiger mee maar rood minder,
daarom zien wij rood omdat deze het langst door kan blijven gaan ook al breekt het.
● verstrooid
verstrooiing is de overtreffende trap van lichtbreking. In de reis door de atmosfeer zal blauw
licht meer 'scatteren' (verstrooien) dan rood licht. Verstrooiing wordt veroorzaakt door
stofdeeltjes, rook, waterdruppels in de atmosfeer.
Hoe meer naar rechts, hoe minder last van het medium.
Als de zon steeds hoger en hoger komt wordt de afstand
van mij en de zon korter en kan blauw er terug doorkomen
er ontstaat difuus = het licht is verstrooid en gaat in alle richtingen (i.p.v. rechtdoor) door alle
verschillende dingen in je omgeving zoals mist, stoffen, … Door de stofdeeltjes zoals bij een
spot als je alle stofjes ziet, dit is ook difuus licht.
overtreffende trap = heel veel lichtbrekingen bij elkaar.
1.2.1 spectrum
, 3
wanneer wit licht op een prisma invalt wordt het wit licht uit elkaar getrokken in zijn
verschillende kleuren:
R Rood
O Oranje
G Geel
G Groen
B Blauw
I Indigo
V Violet
van boven naar onder, steeds meer en meer breking
Hier is er zo weinig mogelijk diffusie. De straal
verandert van richting door van glas naar lucht te
gaan en dan terug van lucht naar glas.
1.3 het duaal karakter van licht
● enerzijds wordt het licht opgevat als een elektromagnetische golf die door de ruimte
reist.
● anderzijds wordt licht beschreven als een transport van energie dat zich met een
zeer hoge snelheid voortplant.
Kwantumtheorie
Een zeegolf en lichtgolf is NIET hetzelfde.
, 4
Een lichtgolf heeft geen materie nodig, maar gedraagt zich wel met golven en dalen zoals
een watergolf maar het is niet dezelfde golf. Er is lucht nodig om het licht bij ons te laten
komen, net zoals wij praten met het geluid dat ook door de lucht bij ons geraken.
Lucht wordt getransporteerd door wegen naar hier. Licht energie is hier aangekomen. Je kan
licht ook bekijken als transport van energie. We stellen het voor als een kwantum maar je
kan het niet vastpakken. (foto is een fotom → fotonpakketen dat zich verplaatsen)
je hebt een elektrisch veld en een magnetisch veld. Het is altijd 1 van de 2 nooit allebei. Een
oscillerende golf van het magnetisch veld en elektrisch veld.
Oscillerend = belangerijk woord
1.3.1 licht als een golf
● net als bij geluid heeft iedere kleur een eigen frequentie
● samen vormen alle frequenties een spectrum
● bij iedere frequentie hoort een golflengte
rood en blauw gedragen zich anders, blauw trilt sneller dan rood.
Er komt infrarood licht uit de zon. We moeten het beste uitkijken voor ultra violet, de
frequentie is hier het hoogst dus het is schadelijk voor ons; rood en infrarood licht dicht bij
elkaar. Infrarood doet ons geen schade.
frequentie ● symbool: f of 𝜈
● SI-eenheid= Hz (hertz) of s^-1
● bronafhankelijk
spectrum ● rood, oranje, geel, groen, blauw,
indigo, violet
golflengte (= een afstand) ● symbool: 𝜆
● SI-eenheid: m
● 1 m = 10^3 mm = 10^6 um = 10^9
nm
● milieu-afhankelijk
Verband tussen golflengte en frequentie:
1 Spectrofotometrie - inleiding
1.1 inleiding
Chemische kwaliteitscontroles van zowel zuivere (grond)stoffen als van mengsels kunnen
worden uitgevoerd met fysische meetmethoden zoals de bepaling van het smeltpunt, de
brekingsindex, de dichtheid, de geleidbaarheid, de viscositeit, enz.
kwaliteitscontrole
Kwaliteitscontrole wordt op grote schaal toegepast in bijna alle marktsegmenten en dit zowel
in onderzoek, productie- en kwaliteitscontrole voor de classificatie en de kwantificatie en in
de studie van chemicaliën.
Om te weten of je houdbaarheids datum klopt dat weet je aan de hand van je water; water
helpt hierbij dus als het te laag wordt gaat het zijn werking verliezen. het watergehalte
bepalen is een cruciaal onderzoek
vb. Hoelang blijft je dafalgan werken → watergehalte
spectrofotometrische analysetechnieken
● metrie = meten van
● Spectrofotometrie is gebaseerd op de absorptie van licht door een oplossing.
● Afhankelijk van de hoeveelheid licht en de golflengte van het licht dat door het
monster wordt geabsorbeerd, kan waardevolle informatie worden verkregen zoals de
zuiverheid van het monster. licht wordt tegengehouden → hangt er vanaf van welk
stofje
● Bovendien is de hoeveelheid geabsorbeerd licht gerelateerd aan de hoeveelheid van
het aantal deeltjes en dus is kwantitatieve analyse mogelijk door optische
spectroscopie.
1.2 Licht
● Licht staat centraal in de studie van de spectrometrie.
● Licht kent allerlei eigenschappen en interacties met materie
● licht is de draaischijf van de meettechniek
licht kan worden gereflecteerd, refractie, opgenomen en doorgelaten:
● reflectie
gebeurt op een spiegelend oppervlakte → je kan op het val een looplijn tekenen (de
normaal) en zo ontstaat er een hoek tussen de normaal en de reflectielijn. Dan komt er een
terugkaatsing, de 2 hoeken zijn exact hetzelfde.
, 2
● absorptie (opgenomen)
Een deel licht gaat wel door en een deel niet, je laat licht door iets, dan komt er altijd minder
licht uit, het gene dat er uitkomt heeft een lagere intensiteit. Als het niks absorbeert is het
gewoon transparant.
● transmissie (doorgelaten)
het licht dat door gaat is het getransmiteerde licht, T = I/10. dit getal is altijd gelegen tussen
0-1. je doet *100 voor T% te bekomen, dan licht het licht tussen 0%-100%.
vb. 25%, transmissie = 75%
Ab% + T% = 199%, A + T = 1
● refractie (gebroken)
licht gaat door als het van medium veranderd (van lucht naar water), als het verandert dan
breken de lichtstralen altijd van richting. refractie en reflectie zijn 2 dingen.
Op zomeravonden komt er rood licht binnen, de werkelijke positie van de zon is al iets lager,
het licht van de zon komt de atmosfeer binnen. De hoek verandert (gebroken lijnen) en zo
komt het bij ons terecht als waarneming. Niet elk licht reageert hetzelfde op medium. Blauw
heeft veel last van het medium groen minder.
Het licht moet een langere weg afleggen, blauw heeft het er lastiger mee maar rood minder,
daarom zien wij rood omdat deze het langst door kan blijven gaan ook al breekt het.
● verstrooid
verstrooiing is de overtreffende trap van lichtbreking. In de reis door de atmosfeer zal blauw
licht meer 'scatteren' (verstrooien) dan rood licht. Verstrooiing wordt veroorzaakt door
stofdeeltjes, rook, waterdruppels in de atmosfeer.
Hoe meer naar rechts, hoe minder last van het medium.
Als de zon steeds hoger en hoger komt wordt de afstand
van mij en de zon korter en kan blauw er terug doorkomen
er ontstaat difuus = het licht is verstrooid en gaat in alle richtingen (i.p.v. rechtdoor) door alle
verschillende dingen in je omgeving zoals mist, stoffen, … Door de stofdeeltjes zoals bij een
spot als je alle stofjes ziet, dit is ook difuus licht.
overtreffende trap = heel veel lichtbrekingen bij elkaar.
1.2.1 spectrum
, 3
wanneer wit licht op een prisma invalt wordt het wit licht uit elkaar getrokken in zijn
verschillende kleuren:
R Rood
O Oranje
G Geel
G Groen
B Blauw
I Indigo
V Violet
van boven naar onder, steeds meer en meer breking
Hier is er zo weinig mogelijk diffusie. De straal
verandert van richting door van glas naar lucht te
gaan en dan terug van lucht naar glas.
1.3 het duaal karakter van licht
● enerzijds wordt het licht opgevat als een elektromagnetische golf die door de ruimte
reist.
● anderzijds wordt licht beschreven als een transport van energie dat zich met een
zeer hoge snelheid voortplant.
Kwantumtheorie
Een zeegolf en lichtgolf is NIET hetzelfde.
, 4
Een lichtgolf heeft geen materie nodig, maar gedraagt zich wel met golven en dalen zoals
een watergolf maar het is niet dezelfde golf. Er is lucht nodig om het licht bij ons te laten
komen, net zoals wij praten met het geluid dat ook door de lucht bij ons geraken.
Lucht wordt getransporteerd door wegen naar hier. Licht energie is hier aangekomen. Je kan
licht ook bekijken als transport van energie. We stellen het voor als een kwantum maar je
kan het niet vastpakken. (foto is een fotom → fotonpakketen dat zich verplaatsen)
je hebt een elektrisch veld en een magnetisch veld. Het is altijd 1 van de 2 nooit allebei. Een
oscillerende golf van het magnetisch veld en elektrisch veld.
Oscillerend = belangerijk woord
1.3.1 licht als een golf
● net als bij geluid heeft iedere kleur een eigen frequentie
● samen vormen alle frequenties een spectrum
● bij iedere frequentie hoort een golflengte
rood en blauw gedragen zich anders, blauw trilt sneller dan rood.
Er komt infrarood licht uit de zon. We moeten het beste uitkijken voor ultra violet, de
frequentie is hier het hoogst dus het is schadelijk voor ons; rood en infrarood licht dicht bij
elkaar. Infrarood doet ons geen schade.
frequentie ● symbool: f of 𝜈
● SI-eenheid= Hz (hertz) of s^-1
● bronafhankelijk
spectrum ● rood, oranje, geel, groen, blauw,
indigo, violet
golflengte (= een afstand) ● symbool: 𝜆
● SI-eenheid: m
● 1 m = 10^3 mm = 10^6 um = 10^9
nm
● milieu-afhankelijk
Verband tussen golflengte en frequentie:
