UV-Vis

[S_V_F]

Ik ben bezig met theorie over UV-Vis, maar ik loop ergens tegenaan dus ik hoop dat jullie mij kunnen helpen.
 
Ik snap het principe van UV-Vis dat atomen licht absorberen en hierdoor de elektronen in aangeslagen toestand terecht komen en wanneer deze elektronen terug vallen naar de grondtoestand dat dan er fotonen worden uitgezonden.
 
Maar wat ik niet helemaal begrijp is waarom het niet mogelijk is om met één UV-Vis meting van twee deeltjes in dezelfde oplossing die bij dezelfde golflengte absorberen beide concentraties te bepalen?
 
 

[keyzplayer]

Om met een UV-VIS spectrofotometer een concentratie te kunnen bepalen moet je het verband weten tussen de concentratie van een stof en de extinctie (Absorbance in het engels). Stel je hebt twee stoffen, A en B, en beiden absorberen bij dezelfde golflengte. Dan kun je je twee ijklijnen voorstellen. Laten we voor het gemak maar even stellen dat beide stoffen exact evenveel licht absorberen . Van beide stoffen maak je en standaardoplossing van 100 mg/mL in water. Je meet de extinctie van water, de standaardoplossing A en de standaardoplossing B. Stel dat je voor beide oplossingen een extinctie vindt van 1.
Dan heb je voor zowel A als B een ijklijn van 0 tot 100 mg/mL door de punten (0,0) en (0,1).
 
Als je nu een onbekende oplossing hebt en deze heeft een extinctie van 0.5, zit er dan 50 mg A/100mL in, of 50 mg B/100 mL in of is het een oplossing van 25 mg A en 25 mg B/100 mL? Of 10 mg A en 40 mg B/100mL? Dat weet je dus niet.
 
Een spectrofotometer meet bij een bepaalde golflengte de totale extinctie en maakt zelf geen onderscheid tussen stof A of B. Als je een situatie hebt waarbij beide stoffen bij de zelfde golflengte absorberen heb je dus een probleem. 
Meestal ga je de verbindingen dan op bijvoorbeeld een HPLC-kolom scheiden om vervolgens door een UV-VIS detector de verbindingen te kantificeeren.

[gravimetrus]

Het verband tussen extinctie en concentratie noemen we de wet van Lambert Beer:
E= a x b x c (a= molaire extinctie coefficient, b = weglengte, c = molaire concentratie)
En die wet is additief, dus:
 
Dus bij 1 golflengte geldt:
 
E = E_a + E_b
 
Dan heb je één vergelijking met twee onbekenden, namelijk C_a en C_b.

[Benm]

Een spectrofotometer meet bij een bepaalde golflengte de totale extinctie en maakt zelf geen onderscheid tussen stof A of B. Als je een situatie hebt waarbij beide stoffen bij de zelfde golflengte absorberen heb je dus een probleem. 

 
Nouja, een moderne UV-vis maakt natuurlijk wel een heel spectrum, dus als je twee stoffen hebt met extinctie-spectra die elkaar niet overlappen kun je concentraties van beide meten in 1 meting/sweep. 
 
Bij oude modellen die werken met een vaste of wisselbare monochromator en slechts 1 golflengte tegelijk meten en lukt dit niet, maar ik vraag me af of die nog gebruikt worden. Wellicht dat er ergens nog oude  modellen in gebruik zijn, maar na pakweg 1990 is alles toch wel in staat een heel spectrum op te nemen, en dus ook meerdere stoffen tegelijk te meten als hun spectra niet overlappen.  

[gravimetrus]

Bij 1 golflengte kan je niet van meerdere componenten tegelijkertijd de concentratie bepalen.
 
Je kan dat wel doen door bij meerdere golflengtes te meten.
Dan krijg je bv door 2 componenten bij 2 golflengtes te meten 2 vergelijkingen met 2 onbekenden (namelijk C_a en C_b) en die kan je oplossen.
De componenten moeten dan wel bij beide golflengtes een extictiecoefficient hebben die > 0 is.