التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية - مبدأ ، أداة ، تطبيق

2020/09/22
إرسال استفسارك

التحليل الطيفي هو قياس وتفسير الإشعاع الكهرومغناطيسي الممتص أو المنبعث عندما يتم نقل الجزيئات أو الذرات أو الأيونات لعينة ما من حالة طاقة إلى حالة طاقة أخرى.

التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية هو طيف امتصاص يتم فيه امتصاص الضوء الموجود في منطقة الأشعة فوق البنفسجية (200-400 نانومتر) بواسطة الجزيئات ، مما يتسبب في إثارة الإلكترونات من الحالة الأرضية إلى حالة طاقة عالية.

مبادئ التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية

يرتبط التحليل الطيفي بشكل أساسي بتفاعل الضوء والمادة.

عندما تمتص المادة الضوء ، تكون النتيجة زيادة في محتوى الطاقة للذرات أو الجزيئات.

عند امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ، يتسبب هذا في إثارة الإلكترونات من الحالة الأرضية إلى حالة الطاقة الأعلى.

تحتوي على جزيئاتπيمكن للإلكترونات أو الإلكترونات غير المترابطة (n- إلكترونات) امتصاص الطاقة في شكل أشعة فوق بنفسجية ، وبالتالي إثارة هذه الإلكترونات إلى مدارات جزيئية أعلى مقاومة للروابط.

كلما كان الإلكترون أسهل في الإثارة ، زاد طول موجة الضوء التي يمتصها. هناك أربعة أنواع انتقالية محتملة (π–π*، ن–π* ،σ–σ* و ن–σ*) وكان ترتيبهم كالتالي:σ–σ*> ن–σ*>π– π*> ن–Π*

سوف ينتج عن امتصاص المركب للأشعة فوق البنفسجية طيفًا فريدًا يساعد في تحديد المركب.

Visible Spectrophotometer

مطياف الأشعة فوق البنفسجية

مصدر ضوء

مصابيح فتيل التنجستن ومصابيح الهيدروجين الديوتيريوم هي أكثر مصادر الضوء استخدامًا وملاءمة لأنها تغطي نطاق الأشعة فوق البنفسجية بأكمله.

مصابيح خيوط التنجستن غنية بالإشعاع الأحمر. وبشكل أكثر تحديدًا ، تصدر إشعاعات عند 375 نانومتر ، وتنخفض شدة مصباح الهيدروجين الديوتيريوم إلى أقل من 375 نانومتر.

أحادي اللون

عادة ما يتكون أحادي اللون من منشور وشق.

معظمأجهزة قياس الطيف الضوئي المرئية هي مقاييس طيفية مزدوجة الشعاع.

ينتشر الإشعاع المنبعث من مصدر الضوء الرئيسي عن طريق منشور دوار.

بعد ذلك ، يتم اختيار الأطوال الموجية المختلفة لمصدر الضوء المفصولة بالمنشور بواسطة الشق بحيث يتسبب دوران المنشور في تمرير سلسلة من الأطوال الموجية المتزايدة باستمرار عبر الشق لأغراض التسجيل.

شعاع الضوء المحدد بواسطة الشق أحادي اللون وينقسم إلى حزمتين عن طريق منشور آخر.

خلية عينة وخلية مرجعية

يمر أحد الحزمة المنفصلة عبر محلول العينة ، ويمر الشعاع الثاني عبر المحلول المرجعي.

يتم تضمين كل من حل العينة والحل المرجعي في الخلية.

هذه البطاريات مصنوعة من ثاني أكسيد السيليكون أو الكوارتز. لا يمكن استخدام الزجاج للخلايا لأنه يمتص الضوء في منطقة الأشعة فوق البنفسجية.

كاشف

عادة ، يتم استخدام خليتين ضوئيتين للكاشف في الطيف فوق البنفسجي.

تستقبل إحدى الخلايا الضوئية شعاع الضوء من خلية العينة ، ويستقبل الكاشف الثاني شعاع الضوء من المرجع.

كثافة الإشعاع من الخلية المرجعية أقوى من شعاع خلية العينة. هذا يؤدي إلى نبض أو تيار متردد في الخلية الكهروضوئية.

مضخم الطاقة

ينتقل التيار المتردد المتولد في الخلية الكهروضوئية إلى مكبر الصوت.

يقترن مكبر الصوت بمقياس مؤازر صغير.

بشكل عام ، تكون شدة التيار المتولد في الخلية الكهروضوئية منخفضة للغاية ، والغرض الرئيسي من مكبر الصوت هو تضخيم الإشارة عدة مرات للحصول على إشارة واضحة وقابلة للتسجيل.

جهاز تسجيل

في معظم الأحيان يكون مكبر الصوت مقترنًا بمسجل قلم متصل بالكمبيوتر.

يقوم الكمبيوتر بتخزين جميع البيانات المتولدة ويولد أطياف المركبات المطلوبة.

تطبيق التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية

كشف الشوائب

إنها إحدى أفضل الطرق لتحديد الشوائب في الجزيئات العضوية.

بسبب الشوائب في العينة ، يمكن ملاحظة قمم أخرى ويمكن مقارنتها بالمواد الخام القياسية.

عن طريق قياس الامتصاصية عند طول موجي معين ، يمكن الكشف عن الشوائب.

توضيح هيكل المركبات العضوية

يمكن استخدامه لتوضيح بنية الجزيئات العضوية ، على سبيل المثال لاكتشاف وجود أو عدم وجود روابط غير مشبعة ، ووجود ذرات غير متجانسة.

يمكن استخدام التحليل الطيفي لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية لتحديد المركبات التي تمتص الضوء فوق البنفسجي كميًا.

يمكن أن يميز التحليل الطيفي لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية أنواع المركبات التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية ، والتي يمكن استخدامها لتحديد المركبات نوعياً. يتم تحديد الهوية عن طريق مقارنة طيف الامتصاص مع طيف مركب معروف.

تستخدم هذه التقنية للكشف عن وجود أو عدم وجود مجموعات وظيفية في المركبات. تعتبر العصابات التي تفتقر إلى الطول الموجي المحدد دليلاً على عدم وجود مجموعات محددة.

يمكن أيضًا دراسة حركية التفاعل باستخدام التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية. يمر الإشعاع فوق البنفسجي عبر خلية التفاعل ، ويمكن ملاحظة التغيير في الامتصاص.

العديد من الأدوية إما في شكل مواد أولية أو في شكل مستحضرات. يمكن اكتشافه عن طريق صنع محلول دوائي مناسب في الدواء وقياس الامتصاص عند طول موجي محدد.

يمكن قياس الوزن الجزيئي للمركبات بطريقة قياس الطيف الضوئي عن طريق تحضير مشتقات مناسبة لهذه المركبات.

مقياس الطيف الضوئي بالأشعة فوق البنفسجية يمكن استخدامه ككاشف لـ HPLC.

إرسال استفسارك