UV/VIS-spectroscopie
UV/VIS-spectroscopie is een chemische analysetechniek waarbij de concentratie van een bepaalde stof in een te analyseren monster bepaald wordt door de absorptie van zichtbaar licht (VIS = visible) of van UV-licht te meten.
Sommige chemische stoffen hebben de eigenschap dat zij licht van een bepaalde golflengte in het zichtbare deel van het spectrum absorberen. De concentratie van zo'n stof in een mengsel kan bepaald worden door de absorbantie te onderzoeken van monochromatisch licht van de juiste golflengte.
Inhoud |
[bewerk] Theorie
Elektromagnetische straling (en dus ook licht) kan voorgesteld worden als een stroom lichtdeeltjes (fotonen) met een bepaalde frequentie υ. De energie van één foton is gelijk aan:
Daarbij is E de hoeveelheid energie in joule, h is de constante van Planck (6,63 × 10-34 J·s) en f is de frequentie van het foton in Hz.
De frequentie van de fotonen bepaald de kleur van het licht.
Wanneer een foton van de juiste frequentie in aanraking komt met een molecuul van de te onderzoeken stof, raakt het molecuul in een aangeslagen toestand, waarbij het foton geabsorbeerd wordt. Hoe meer moleculen van de te onderzoeken stof aanwezig zijn in het monster, hoe groter het percentage van de oorspronkelijke hoeveelheid licht dat wordt geabsorbeerd, dus hoe groter de absorbantie.
[bewerk] Transmissie
De transmissie (T) is gedefinieerd als de fractie van het oorspronkelijke licht die doorgelaten wordt door het monster:
Waarbij I0 de oorspronkelijke hoeveelheid licht is en I de hoeveelheid licht die doorgelaten is door het monster.
T is altijd een getal tussen 0 en 1.
[bewerk] Extinctie
De extinctie, ook wel absorbantie genoemd (in Engels Absorbance), is als volgt gedefinieerd:
Wanneer 90% van de oorspronkelijke hoeveelheid licht geabsorbeerd is heeft A een waarde van 1, en wanneer 99% van de oorspronkelijke hoeveelheid licht geabsorbeerd is heeft A een waarde van 2.
[bewerk] Wet van Lambert-Beer
De absorbantie is recht evenredig met de concentratie van de licht-absorberende stof waarvan de concentratie bepaald moet worden, volgens de wet van Lambert-Beer:
In de wet van Lambert-Beer is:
- A: de absorptie (zie boven)
- L: de afgelegde weg van het licht
- c: de concentratie van de te onderzoeken stof
- ε: de extinctie coëfficiënt, een getal dat afhangt van de te onderzoeken stof en de golflengte.
De extinctiecoëfficiënt ε kan opgezocht worden in de literatuur of bepaald worden aan de hand van een ijklijn
