background image

 

Ab

so

rp

cja 

 

świ

et

le

  

widz

ial

n

ym

 

1

 

 

Absorpcjometria – metoda optyczna wykorzystujaca zjawisko selektywnej absorpcji promieniowania 
elektromagnetycznego. Wykorzystuje się światło widzialne ( 380 – 780 nm) 

 

Promieniowanie em. Przechodząc przez materię ulega pochłonięciu, czyli absorpcji.    

Cząsteczki ulegają wielu procesom dynamicznym:  
-obrót cząsteczki jako całośd  rotacja 
-drgania atomów w cząsteczce  oscylacja  
-ruchy atomów w polu nabojów ( towarzyszy zmiana energii zawartej w cząsteczce) 
 
Widma absorpcyjne są wynikiem zmian energetycznych, zachodzących w cząsteczce danego związku 
chemicznego. Przejścia między poziomami elektronowymi towarzyszy absorpcja w nadfiolecie i części 
widzialnej; natomiast przejścia między podpoziomami oscylacyjnymi tego samego poziomu 
elektronowego towarzyszy absorpcja w bliskiej i właściwej podczerwieni ( również przejścia między 
sąsiadującymi podpoziomami rotacyjnymi). Dzięki odmiennym rozkładom poziomów energii ich 
widma absorpcyjne różnią się między sobą, co daje duża możliwośd ich identyfikacji i oznaczeo.  

 

Wrażenie barwy substancji związane jest z jej zdolnością absorpcji niektórych fal promieniowania em. 

Przechodzące światło przepuszczamy substancję przeźroczystą następnie przez pryzmat szklany 
otrzymując obraz widma p.em. w zakresie widzialnym z ciemnymi pasami wywołanymi 
pochłanianiem promieniowaia o określonej długości fali. 

Widmo absorpcyjne – wykres zależności absorpcji od długości fali. Uzyskujemy je za pomocą 
spektrofotometru.  

 Przyczyną powstania barwy  obecnośd sprzężonego układu elektronów π ( szczególnie latwo legają 
wzbudzeniu; łatwiej im dłuższy układ) 

 

PRAWA ABSORBCJI: 

background image

 

Ab

so

rp

cja 

 

świ

et

le

  

widz

ial

n

ym

 

2

 

 

 

Padająca  a warstwę roztworu wiązka promieniowania monochromatycznego ulega 

 

- absorpcji  

 

- przejściu przez roztwór 

 

- odbiciu i rozproszeniu 

Natężenie promieniowania padającego (Io) jest równe sumie natężeo promieniowania 
zaabsorbowanego (Ia); natężenia promieniowani odbitego i rozproszonego (Ir)  oraz natężeniu 
promieniowania które przeszło przez roztwór (It) 

I

0

 = I

a

+ I 

r

+ I

 

Transmitacja – stosunek światła wychodzącego z danego ośrodka (I

t

) do natęzenia światła 

padającego (I

0

;  określa jaka częśd promieniowania padającego została przepuszczona przez 

substancję absorbującą.  *%+ 

T= I

t

 / I

0

 * 100% 

Absorbancja – logarytm stosunku natężenia promieniowania padającego (I

o

) do promieniowania 

wychodzącego (I

t

). (logarytm odwrotności transmitacji)  

A= lg (1/ T) 

A= lg (100/ T [%] 

background image

 

Ab

so

rp

cja 

 

świ

et

le

  

widz

ial

n

ym

 

3

 

 

Prawo Bougera-Lamberta –określa zwiazek między absorbuj a grubościa ośrodka absorbującego 

 

𝑑𝐼

𝐼

=   −𝑘𝑑𝑙     

I – natężenie światła wchodzącego do danej warstwy 
k- współczynnik proporcjonalności  
l- grubośd warstwy absorbującej [cm] 
 
Prawo Beera – zależnośd absorbancji od stężenia substancji absorbującej przy stałej grubości 
warstwy. 

A= K’c 

c- stężenie substancji 

Prawo Bougera-Lamberta-Beera-Waltera - zależnośd absorbancji od stężenia substancji absorbującej 
oraz  grubości warstwy  

𝐴 = 𝑙𝑔

𝐼

0

𝐼

𝑡

= 𝑎𝑐𝑙  

a - Współczynnik absorpcji (a=A/cl) 

Wyrażanie stężenia substancji 

1)  Stężenie molowe 

A=εcl 
ε – molowy współczynnik absorpcji ( L/mol*cm)   

2)   Stężenie masowe 

A= ρa

s

a

– współczynnik absorpcji właściwej 

  

Postad wykładnicza  

I

t

=I

0

- ερl 

Natężenie promieniowania zaabsorbowanego zależy od liczby cząsteczek znajdujących się w  ośrodku 
na drodze promieniowania oraz absorpcji kwantów przez te cząsteczki.   

Pomiary absorbcji wykonuje się zawsze w zestawieniu z roztworem wzorcowym, w celu 
wyeliminowania czynników dodatkowych. 

 

Prawo addytywności absorbancji- absorbancja całkowita roztworu wieloskładnikowego jest równa 
sumie absorbancji  poszczególnych składników. (grubośd warstwy jest stała) 

  

background image

 

Ab

so

rp

cja 

 

świ

et

le

  

widz

ial

n

ym

 

4

 

 

Odstępstwa od prawa absorpcji  (widoczne na wykresie zależności absorbancji a stężenia, jako 
odchylenia od prostej)  spowodowane są: 

1)  Odstępstwa chemiczne  ( zmiana kształtu widma absorpcyjnego)  

a.  Oddziaływanie cząsteczek między sobą  (dysocjacja, asocjacja) 
b.  =||=                                        

     cząsteczkami rozpuszczalnika   

c.  Tworzenie kompleksów  
d.  Nieodpowiednia długośd fali użyta do badania próbki 

2)  Odstępstwa fizyczna 

a.  Niemonochromatycznośd promieniowania