spektrofotometrija

7/22/2019 spektrofotometrija

1/14

1

Spektrofotometrija

Tablica: Nazivlje i simboli koji se primjenjuju u

apsorpcijskim mjerenjima

* b se moe izraziti u cm ili bilo kojim jedinicama za duljinu, c se moe izraziti u g/L ili bilo kojim

ali navedenim koncentracijskim jedinicama.

** b se izraava u cm; c se izraava u mol / L.

Naziv i simbol Definicija Alternativan naziv i simbol

snaga zraenja P, P0

energija zraenja (u ergima) koja u

1 sekundi pada na 1 cm2povrine

detektoraintenzitet zraenjaI, I0

apsorbancijaAP

P0log optika gustoaD;

ekstinkcijaE

transmitancija T0P

P

transmisija T

propusnost

duljina puta zraenja b*I, d

apsorptivnost a *cb

A

koeficijent ekstinkcije k

molarna apsorptivnost **cb

A

molarni ekstincijski koeficijent


2/14

2

Transmitancija T otopine definira se kao dio upadnog zraenjakoji je proao kroz otopinu:

(1)

Transmitancija se esto izraava u postotcima.

0

PT

P

Apsorbancija A otopine definira se jednadbom:

(2)

Nasuprot transmitanciji, apsorbancija otopine se poveava spriguenjem osnovnog snopa. Jednadba (2) zahtjeva daapsorbancijska ljestvica bude logaritamska.

010

0

log log logP P

A TP P


3/14


4/14

4

Molarna apsorptivnost (molarni apsorpcijski koeficijent)

definira se kao broj litara u kojima treba otopiti jedan mol

neke tvari da bi apsorbancija bila 1 (A = 1) kada je duljina

optikog puta 1 cm (b = 1 cm).

Apsorbancija je jednaka jedinici kada je 90% upadnog

zraenja apsorbirano.

0log 1 log10 log(100 /10)P

AP

Beerov zakon u stihovima:(Skoog, West, Holler - Osnove analitike kemije)


5/14

5

Primjena Beerovog zakona na smjese

Beerov zakon moe se primijeniti i na otopine koje

sadre vie razliitih supstancija koje apsorbiraju. Uz

uvjet da ne postoji meudjelovanje razliitih vrsta,

ukupna apsorbancija viekomponentnog sustava iznosi

(5)

gdje indeks n oznauje komponente 1,2,n koje

apsorbiraju.

1 2 1 1 2 2ukupno n n nA A A ... A b c b c ... b c

Zadatak 1.

U uzorku seruma analiziran je kalij primjenom plamene

emisijske spektrometrije i metode dodatka standarda. Uzeta

su dva alikvota volumena 0,500 mL i razrijeena dodatkom

5,00 mL vode. U jedan alikvot je dodano 10,00 L 0,0500 Motopine KCl. Zabiljeeni signali u arbitrarnim jedinicama su

bili: 32,1; 58,6. Izraunajte koncentraciju kalija u serumu.


6/14

6

-1 -4

-4

4

4-3 -1

(standarda) 0,010 mL 0,05 mmol mL 5 x 10 mmoL

emisija standarda 58,6 - 32,1 26,5

5 x 10 mmoL 26,5

X mmoL 32,1

X 6 06 x 10 mmoL

6 06 x 10 mmoL(K) 1 2 x 10 mol L

0,5mL

n

,

,c ,

Zadatak 2.

Kemijski spoj s poznatom molarnom masom Mr = 292,16 gmol-1, otopljen je u odmjernoj tikvici od 5,0 mL. Alikvot od1,0 mL prenesen je u tikvicu od 10,00 mL te razrijeen do

oznake. Za pripravljenu otopinu kod 340 nm izmjerena jeapsorbancijaA = 0,427 u kiveti irine b = 1,0 cm. Poznata jemolarna apsorptivnost kod 340 nm za analizirani spoj a =6130 mol-1 L cm-1. Izraunajte:

a) Koncentraciju spoja u kiveti;

b) Koncentraciju spoja u odmjernoj tikvici od 5,0 mL;

c) Koliko je mg spoja uzeto za pripravu otopine u tikvici od5,0 mL.


7/14

7

a)

b)

-5 -1

6130 1 0 427

0 4276 97x10 mol L

6130

A a b c

A c ,

,c ,

-5 -1

2

2

1

-5 -3-4 -12 2

1 -3

1

6 97x10 mol L

10 mL

1 mL

6 97x10 10x106 97x10 mol L

1x10

c ,

V

V

c V ,c ,

V

c)

-4 -1

-4 -1 -3 -6

-6 -1 -3

6 97x10 mol L

6 97x10 mol L 5x10 L 3 485x10 mol

3 485x10 mol 292,10 g mol 1 02x10 1 02 mg

c ,

n c V , ,

m n M , , g ,


8/14

8

Zadatak 3.

Indikator HIn ima pri sobnoj temperaturi kiselinsku konstantu

disocijacije 4,80 x 10-6. U kiveti irine 1,00 cm mjerenjem

vrlo kiselih i vrlo lunatih otopina indikatora dobiveni su

sljedei podaci:

Izraunajte apsorbanciju pri 595 nm otopine u kojoj ukupna

koncentracija indikatora iznosi 1,25 x 10 -4 M, a pH otopine je

6,10.

Apsorbancija

, nm pH 1,00 pH 13,00

595 0,032 0,361

HIn H+ + In-

a

7

1 1

4

H In

HIn

pH 6 10 H 7 94 x10 M

pH 1,00 HIn HIn

1 HIn

0,032 0,032HIn 256 M cm

HIn 1,25 x10

K

, ,

c

A b c

A c

c


9/14

9

1 1

4

1 2

4

pH 13,00 In HIn

1 HIn

0,361 0,361In 2888 M cm

HIn 1,25 x10

HIn HIn In In

HIn HIn In

In HIn HIn 1,25 x10 HIn

c

A b c

A c

c

A A A

A b b

c

c

4

7 4

6

5

4 4 5

-4

5

4

H 1,25 x10 HIn

HIn

7,94 x10 1,25 x10 HIn4,8 x10

HIn

HIn 1,77 x10 M

In 1,25 x10 HIn 1,25 x10 1,77 x10

In 1,07 x10 M

HIn HIn In In

0,0321 1,77 x10

1,25 x10

aK

A b b

A

-44

0,3611 1,07 x10

1,25 x10

0,313A


10/14

10

Zadatak 4.

Odredite sadraj eljeza u vodi koju zemlja ne moe upiti s rana

banana. 25,00 mL uzorka zakiseljeno je s nitratnom kiselinom i

tretirano s KSCN u suviku, da bi nastao crveni kompleks (KSCN

je bezbojan).Otopina je razrijeena do 100,00 mL i stavljena u

eliju (kivetu) promjenjive irine. Za usporedbu 10,00 mL

referentnog uzorka Fe3+ koncentracije 6,80 x 10-4 M tretirano je s

HNO3i KSCN te razrijeeno do 50,00 mL. Referentna otopinastavljena je u eliju irine 1,00 cm. Uzorak vode koju zemlja ne

moe upiti postigao je istu apsorbanciju kao referentna otopina kada

je irina elije uzorka bila 2,48 cm. Kolika je koncentracija Fe3+?

1 2

1 1 2 2-4

-4

1

-4

2

-5

2

-53+ -4

6 80x10 101 36x10 M

50

1 1 36x10 2 48

5 48x10 M

5 48x10 100Fe 2 19x10 M

25

A b c

A A

b c b c

,c ,

, , c

c ,

,c ,


11/14

11

Zadatak 5.

Vrijednosti molarnih apsorptivnosti kompleksa kobalta i nikla

s 2,3-kinoksalinditiolom iznose: Co

= 36400 i Ni

= 5520 pri

510 nm, te Co

= 1240 i Ni

= 17500 pri 656 nm.

Uzorak mase 0,425 g otopljen je i razrijeen do 50,0 mL.

Alikvotni dio te otopine od 25,0 mL obraivan je u svrhu

uklanjanja interferencija; nakon dodatka 2,3-kinoksalinditiola

otopina je razrijeena do 50,0 mL. Toj je otopini izmjerenaapsorbancija 0,446 pri 510 nm i 0,326 pri 656 nm u mjernoj

posudici irine 1,00 cm. Izraunajte koncentraciju kobalta i

nikla u uzorku, izraenu u dijelovima na milijun (ppm).

smjese 1 1 2 2

0,446 36400 1 (Co) 5520 1 (Ni)

0,326 1240 1 (Co) 17500 1 (Ni)

(Co)=x

(Ni)=y

0,446 36400 5520

0,326 1240 17500 / 1240

0,326 17500

1240 1240

36400 0,3260,446

1240

A b c

A b c b c

c c

c c

c

c

x y

x y

x y

36400 175005520

1240y y


12/14

12

5

-5 -1

-5

-6

-6 -1

1,80 10

(Ni)=1,80 10 mol L

0,326 17500x= - 1,80 10

1240 1240

x=9,52 10

(Co)=9,52 10 mol L

y

c

c

1 1 2 2

-6 -1

1

1

2

-6 -1-5 -1

2

-5 -1 -3 -7

-7 -1

Co

=9,52 10 mol L

=50 mL

=25 mL

9,52 10 mol L 50 mL= =1,90 10 mol L

25 mL

(Co)=1,90 10 mol L 50 10 L=9,52 10 mol

(Co)=9,52 10 mol 58,93 g mol =0,0000561 g

c V c V

c

V

V

c

n c V

n

m n M

m

=0,0561 mg

0,0561 mg 0,425 g

x 1000 g

x=132 mg

132 ppm Co


13/14

13

-5 -11

1

2

-5 -1-5 -1

2

-5 -1 -3 -6

-6 -1

Ni

=1,80 10 mol L

=50 mL

=25 mL

1,80 10 mol L 50 mL= =3,60 10 mol L

25 mL

(Ni)=3,60 10 mol L 50 10 L=1,80 10 mol

(Ni)=1,80 10 mol 58,69 g mol =0,1056 mg

0,1056 mg 0,4

c

V

V

c

n c V

n

m n M

m

25 g

x 1000 g

x=249 mg

249 ppm Ni

Zadatak 6.

U Indiji boravi skupina znanstvenika s ciljem istraivanjapojave guavosti, povezane s nedostatkom joda. Dioistraivanja obuhvaaju i mjerenja tragova jodida ( I - ) u

povrinskim vodama. Procedura se sastoji iz sljedeeg: jodid

(I- ) se oksidira u I2 te se I2prevodi u obojeni kompleksintenzivno zelene boje u organskom otapalu toluenu.

Otopina u kojoj koncentracija obojenog kompleksa iznosi3,1510-6 M postie apsorbanciju od 0,267 pri 635 nm u kivetiirine 1,00 cm. Slijepa proba, nainjena od destilirane vodeumjesto uzorka povrinske vode i obraena na isti nain

pokazala je apsorbanciju 0,019. Odredite molarnuapsorptivnost obojenog kompleksa.

Obradom uzorka povrinske vode zabiljeena je apsorbancija,A = 0,175. Izraunajte koncentraciju apsorbirajue vrste uotopini.


14/14

Documents

spektrofotometrija