Samenvatting Instrumentele Analyse
Hoofdstuk 1: Spectrofotometrie
1.2 Licht
Licht is een elektromagnetische straling (E.M.S) en heeft zodanig een duaal karakter.
1. E.M.S. kan beschouwd worden als golfverschijnsel: een harmonisch trillend elektrisch
en magnetisch krachtveld loodrecht op elkaar. Een elektromagnetische golf heeft een
bepaalde golflengte λ en een overeenkomende frequentie ν.
v=λ*ν
v = 300.000 km/s lichtsnelheid van vacuüm
2. Licht bestaat uit fotonen, stroom van energiedeeltjes
Elk foton heeft een energie, gegeven door
E=h ⋅ v
c=v ⋅ λ
c
E=h ⋅
λ
h = cte van Planck (6,6 *10-34 J.s)
De lichtintensiteit hangt af van het aantal fotonen in de bundel. Elektromagnetische
straling met kleine golflengte kan schadelijk zijn.
Zichtbaar licht: tussen 400 en 800 nm
Witlicht bevat alle golflengten tussen 400 en 800 nm = polychromatisch licht.
Elke kleur komt overeen met een bepaalde golflengte.
Iedere kleur heeft eigen frequentie
Samen vormen alle frequenties een spectrum
Bij iedere frequentie hoort een golflengte
Frequentie ν of f : afhankelijk van lichtbron, gaat een bepaalde frequentie uitstralen.
Verandert niet als het ergens doorgaat.
Monochromatisch = lichtstralen met golflengten uit één bepaald interval.
Licht beschouwd als golf of als deeltje.
Golfsnelheid in vacuüm c = 3,00 *108 m/s
M. Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie 1 – 2019/2020 1
,Hoe groter de f, hoe kleiner de golflengte, hoe groter de energie van de straling.
Gammastralen hebben de hoogste energie, dus ook de gevaarlijkste. Radiostralen zijn het
minst gevaarlijk.
Wit licht
M. Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie 1 – 2019/2020 2
,Mengeling van verschillende kleuren, is een samenstelling.
ROGGBIV: rood – oranje – geel – groen – blauw – indigo – violet
UV-C is het gevaarlijkst van ultraviolet. Wordt tegengehouden door atmosfeer.
_________________________________________________________________________
1.3 Colorimetrie
Algemeen
Doel: bepaling van concentratie m.b.v. kleurintensiteit
Principe
Men bepaalt een stof aan de hand van de kleur die deze stof aan de oplossing geeft.
Een gekleurde oplossing absorbeert een deel van het wit licht. Niet alle golflengten worden in
dezelfde mate geabsorbeerd.
Lichtabsorptie gebeurt selectief. Een oplossing heeft een bepaalde kleur omdat ze de
complementaire kleur absorbeert.
Zichtbaar licht: 380-780 nm
Voorbeeld: een object is groen, omdat de kleur rood geabsorbeerd
wordt.
Opgenomen energie kan gebruikt worden ter verhoging van
M. Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie 1 – 2019/2020 3
, - Rotatie energie m.b.t. microgolven
o Snelheid waarmee een molecuul draait om zijn as
- Vibratie energie m.b.t. IR
o Trillen van de atomen in een moleculen
- Elektronen energie m.b.t. UV-VIS
o Energie die de elektronen bezitten in hun banen om de atoomkern
Etot = Eelektronen + Evibratie + Erotatie
Waarbij
Eelektronen >> Evibratie >> Erotatie
De bijbehorende frequentie (E-f) verschillen ook sterk
felektronen >> fvibratie >> frotatie
UV-VIS IR fmicrogolven
Wat gebeurt er met het geabsorbeerde licht?
Een molecule die licht absorbeert komt in een aangeslagen toestand, d.w.z. dat er
elektronen op een hoger energieniveau terechtkomen. Gaat weer terug naar
grondtoestand. Continu proces van licht opnemen en terug afgeven.
*
M+hv M lichtabsorptie
Aangezien deze energieniveaus gekwantiseerd zijn, zullen bepaalde golflengten bij voorkeur
worden geabsorbeerd. De moleculen bezitten echter ook verschillende vibratie- en
rotatietoestanden. Deze kunnen ook veranderen bij de absorptie van licht. Daarom zal men
geen scherpe absorptielijnen waarnemen maar wel brede absorptiebanden.
Geëxciteerde moleculen kunnen op verschillende manieren terug in de grondtoestand
komen; ze kunnen een foton uitzenden, de opgenomen energie omzetten in warmte of een
fotochemische reactie ondergaan.
Meestal wordt het geabsorbeerde licht via botsingen met naburige deeltjes omgezet in
warmte.
Lichtaborptie – aangeslagen toestand
De energie wordt:
- Terug afgestaan en uitgezonden onder de vorm van een foton (luminescentie)
- Omgezet en uitgezonden onder de vorm van warmte
- Gebruikt voor een fotochemische reactie
E1 = E2 – h*v
Grondtoestand heeft 2 onderverdelingen, vibrationele en rotationele niveau. Wanneer er licht
op valt, gaan e van grondtoestand naar aangeslagen toestand (geëxciteerd). Ook in
M. Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie 1 – 2019/2020 4
Hoofdstuk 1: Spectrofotometrie
1.2 Licht
Licht is een elektromagnetische straling (E.M.S) en heeft zodanig een duaal karakter.
1. E.M.S. kan beschouwd worden als golfverschijnsel: een harmonisch trillend elektrisch
en magnetisch krachtveld loodrecht op elkaar. Een elektromagnetische golf heeft een
bepaalde golflengte λ en een overeenkomende frequentie ν.
v=λ*ν
v = 300.000 km/s lichtsnelheid van vacuüm
2. Licht bestaat uit fotonen, stroom van energiedeeltjes
Elk foton heeft een energie, gegeven door
E=h ⋅ v
c=v ⋅ λ
c
E=h ⋅
λ
h = cte van Planck (6,6 *10-34 J.s)
De lichtintensiteit hangt af van het aantal fotonen in de bundel. Elektromagnetische
straling met kleine golflengte kan schadelijk zijn.
Zichtbaar licht: tussen 400 en 800 nm
Witlicht bevat alle golflengten tussen 400 en 800 nm = polychromatisch licht.
Elke kleur komt overeen met een bepaalde golflengte.
Iedere kleur heeft eigen frequentie
Samen vormen alle frequenties een spectrum
Bij iedere frequentie hoort een golflengte
Frequentie ν of f : afhankelijk van lichtbron, gaat een bepaalde frequentie uitstralen.
Verandert niet als het ergens doorgaat.
Monochromatisch = lichtstralen met golflengten uit één bepaald interval.
Licht beschouwd als golf of als deeltje.
Golfsnelheid in vacuüm c = 3,00 *108 m/s
M. Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie 1 – 2019/2020 1
,Hoe groter de f, hoe kleiner de golflengte, hoe groter de energie van de straling.
Gammastralen hebben de hoogste energie, dus ook de gevaarlijkste. Radiostralen zijn het
minst gevaarlijk.
Wit licht
M. Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie 1 – 2019/2020 2
,Mengeling van verschillende kleuren, is een samenstelling.
ROGGBIV: rood – oranje – geel – groen – blauw – indigo – violet
UV-C is het gevaarlijkst van ultraviolet. Wordt tegengehouden door atmosfeer.
_________________________________________________________________________
1.3 Colorimetrie
Algemeen
Doel: bepaling van concentratie m.b.v. kleurintensiteit
Principe
Men bepaalt een stof aan de hand van de kleur die deze stof aan de oplossing geeft.
Een gekleurde oplossing absorbeert een deel van het wit licht. Niet alle golflengten worden in
dezelfde mate geabsorbeerd.
Lichtabsorptie gebeurt selectief. Een oplossing heeft een bepaalde kleur omdat ze de
complementaire kleur absorbeert.
Zichtbaar licht: 380-780 nm
Voorbeeld: een object is groen, omdat de kleur rood geabsorbeerd
wordt.
Opgenomen energie kan gebruikt worden ter verhoging van
M. Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie 1 – 2019/2020 3
, - Rotatie energie m.b.t. microgolven
o Snelheid waarmee een molecuul draait om zijn as
- Vibratie energie m.b.t. IR
o Trillen van de atomen in een moleculen
- Elektronen energie m.b.t. UV-VIS
o Energie die de elektronen bezitten in hun banen om de atoomkern
Etot = Eelektronen + Evibratie + Erotatie
Waarbij
Eelektronen >> Evibratie >> Erotatie
De bijbehorende frequentie (E-f) verschillen ook sterk
felektronen >> fvibratie >> frotatie
UV-VIS IR fmicrogolven
Wat gebeurt er met het geabsorbeerde licht?
Een molecule die licht absorbeert komt in een aangeslagen toestand, d.w.z. dat er
elektronen op een hoger energieniveau terechtkomen. Gaat weer terug naar
grondtoestand. Continu proces van licht opnemen en terug afgeven.
*
M+hv M lichtabsorptie
Aangezien deze energieniveaus gekwantiseerd zijn, zullen bepaalde golflengten bij voorkeur
worden geabsorbeerd. De moleculen bezitten echter ook verschillende vibratie- en
rotatietoestanden. Deze kunnen ook veranderen bij de absorptie van licht. Daarom zal men
geen scherpe absorptielijnen waarnemen maar wel brede absorptiebanden.
Geëxciteerde moleculen kunnen op verschillende manieren terug in de grondtoestand
komen; ze kunnen een foton uitzenden, de opgenomen energie omzetten in warmte of een
fotochemische reactie ondergaan.
Meestal wordt het geabsorbeerde licht via botsingen met naburige deeltjes omgezet in
warmte.
Lichtaborptie – aangeslagen toestand
De energie wordt:
- Terug afgestaan en uitgezonden onder de vorm van een foton (luminescentie)
- Omgezet en uitgezonden onder de vorm van warmte
- Gebruikt voor een fotochemische reactie
E1 = E2 – h*v
Grondtoestand heeft 2 onderverdelingen, vibrationele en rotationele niveau. Wanneer er licht
op valt, gaan e van grondtoestand naar aangeslagen toestand (geëxciteerd). Ook in
M. Knaap – Biomedische Laboratoriumtechnologie 1 – 2019/2020 4
