اسپکتروسکوپی مولکولی

صفحه 1:
] وس ۱۱۳ اسپکتروسکوپی مولکولی تهيه کننده: حسین توللی-مرکز شیراز 

صفحه 2:
Spectrophotometric methods 

صفحه 3:
روشهای اسپکتروفتومتری + ۰ تکنیکهای مبتنی بر تاثیر متقابل نور و ماده انواع روشهای اسپکتروفتومتری: " تکنیکهای جذبی ۲ تکنیکهای نشری " فلوئورسانس 3 

صفحه 4:
ماده 7 جذب: جذب نور توسط اتمء يون يا مولكول و ارتقاء به تراز انرزى بالاتر ۲ نشر: آزاد کردن یک فوتون توسط یک اتم» یون يا مولکول و انتقال به تراز انرژی پایین تر 

صفحه 5:
فرایند جذب نور 4 ” نور توسط يى جسم تنها وقتى جذب مى شود كه انرزى ان برابر با انرزى لازم براى انتقال آن به تراز بالاتر باشد. v تغيير ایجاد شده در جسم در اثر جذب نور: 1 لکترونی ” ارتعاشى 5 

صفحه 6:
فرایند جذب نور 6 2 

صفحه 7:


صفحه 8:
فرایند جذب در ال (طول پیوند)- ‎A-B A---B‏ v جذب چرخشی: تغییرات در انرژی چرخشی مولکول وقتی حول مرکز ثقل می چرخد. ‎tiaog®‏ ی لیم ‎ 

صفحه 9:
فرایند جذب ال ۲ هر حالت الکترونی به تعدادی ترازهاى ارتعاشى تقسيم مى شود. هر تراز ارتعاشى نيزيه نوبه خو د به جند تراز جرخشى تقسيم مى شود. 

صفحه 10:
10 Bectronic levels / (UV interostiond / _7Vibrationel sublevels 7 (WR interactions) Rotational sublevels (IR interactions) 0 toons | 

صفحه 11:
7 11 حتی در اتمها که ساده ترین ذرات هستند فرایند جذب نسبتا پیچیده است. حتی برای هیدروژن نیز به سبب انتقالات ‎Wis SII‏ اصلی و ترازهای فرعی 0.4 .: ‎fs‏ مواجهیم. 

صفحه 12:


صفحه 13:
وتو مس 

صفحه 14:
UV-Vis., IR ” ترکیب با طيف ماده رفرنس (غالبا در طیف مادون قرمز که حاوی اطلاعات زیادی است) 

صفحه 15:
Spectra With UV, Vis IR -ebsniption ccaws over a range. By conning and measuring absorption over 0 renge of wovelengths, we can produce a spectrum. olocilr absaipton specta example Visible | Near 8 15 تست 

صفحه 16:
طيفها © دستگاه 779 و 18 با هم تفاوت دارند بنابراین اطلاعاتی که از اين دو بدست می اید متفاوت است. " در 7۷-۷15 انتقالات الکترونی و در 1۳۴ ‎ilo ©‏ ترکیبات مختلف تفاوتهای قابل ‏ملاحظه ای با هم دارند. ‎ 

صفحه 17:
UV-Vis sl» Laos ‏قانون بیر-لامبرت: رابطه بنیادی که‎ " روشهای جذبی مبتنی بر لن هستند. loge =- abc F, 

صفحه 18:
‘Quantitative Analysts Eis 0 measure of the ight thot posses through * the solution - tonnes ‎cb called the‏ عم ‎ wansmittanee (1) ‎“bg =A A absorbance ‎A= abe ‎ ‏18 تست 

صفحه 19:
آنالیز کشی ' در حالیکه جذب برای ایجاد ارتباط با غلظت مورد استفاده قرار می ‎ops‏ ‏اما مستقیما عبور اندازه گیری می شود. 5 بااینکه اکثر دستگاهها هر دو را می دهند اما بهتر است عبور را قرائت كرد و آنرا تبديل نمود. ed 

صفحه 20:
20 Absorbance vs. Transmittance Absorbance 89 3 5 8 5 © 8 8 83 8-8 988 © % Transmittance مب ميض سس اق تست 

صفحه 21:
منال 1 Example one Cakulate the absorbance of a solution having a %T of 89 at 400 nm. 9۵۲ = Tx100 so; T = 89/100 = 0.89 A = dog(T) = -o9(0.89) * 0.051 ‎ae 21‏ ا 

صفحه 22:
© مقادیر ضریب جذب مولی از هر دستگاه تا شود. " از هر واحد غلظتی می توان استفاده کرد (مولاریته, نرمالیته» 0۳0۳ و ...) " اگر غلظت مولی بکار رود اغلب برای نمايش ضريبه جذب مولی از ع استفاده مى شود. 

صفحه 23:
منال 2 Example two A solution contains 4.50 ppm of a colored species. It is found to have an absorbance of 0.30 at 530 nm in 02.00 cm coll. Calalate ‏نه‎ ‎Azabe ‎where: ‎A = absorbance b= coll pathlength a= absorbtivity © concentration co — og 23 

صفحه 24:
2 ‏متال‎ ‎Example two A 0.30 abs a= "be ~ (2.00cm)(4.5ppm) = 0.033 abs cm ppm* Note the units of a in this case ore ‘abs cm’ ppm’. This is a function of how the problem is sot up. i ent 24 

صفحه 25:
مثالهای دیگر Other examples Absorbance calaslations are relatively simple. Two basic approaches The absorbtivity is know or has been found using a stondard. Ratio method - measurement of a known and unknown. a 25 

صفحه 26:
منال 3 Example three A solution of Co(H,0)?* has an absorbance of 0.20 at 530 nm in a 1.00 an £ is known to be 30 ] ‏.“متم‎ What is its concentration. A= abe Where: A = 0.20, a =10, b= Im c#A/(ab) = 0.020M ‎ae 26‏ تسش 

صفحه 27:
مثال 4 Example four The absorbance of an unknown MnO, solution is 0.500 at 525 nm. When measured under identical conditions, a 1.0x104 M MnO," is found to have on absorbance of 0.200. Determine the concentration of the uninown. ‎ae 27‏ تسش 

صفحه 28:
مثال 4 Example four In this example, the cell path is not known but does not matter - it is the same for both. Avvicowa EB Coainewn ۶ ‏مسب‎ ‏تست‎ ‏ممق‎ | a 28 

صفحه 29:
مثال 4 Example four Our unknown concentration can be found by: ۸۵ 2 Aunknown nov ‎x 1.0x104 M‏ )0.500/0.200( * مه ۷ 25 < ‎Sininowe ‏سم‎ ‎This assumes that you are in the ‘linear range’ for the method. ‎29 ‎fiom 

صفحه 30:
30 فهرست معادلات مورد Summary of equations = abc استفاده 

صفحه 31:
اندازه گیری جذب | © همیشه اندازه گیری ذر قله بيى جذبى انجام مى شود. 

صفحه 32:
Measuring absorbance If wo have o small variation of A during our moasuremont, there can be ‏ه‎ large difference in response if we ore not ot the nox 32 یت 

صفحه 33:
33 اندازه گیری جذب Measuring absorbance Deviations from the relationship. Most absorbing spedes will only give a linear response over a certain range. 

صفحه 34:
اندازه گیری دبع Measuring absorbance 

صفحه 35:
خطا در اندازه گیری جذب Measuring absorbance Errors may ako be made during the measurement of absorbance. ‘At low ¢-@ small change in concentration can result in a large change in ۲۰ At high ¢- changes in %T are very small. It is best to stay in a range of 8020%T to minimize measurement errors. {Ect telat” 35 

صفحه 36:
اندازه گیری دبع Measuring absorbance اسر ۳ concentration 

صفحه 37:
اندازه گیری دب و Relative error vs. %T § 5 1 

صفحه 38:
اندازه گیری مخلوط گونه ها Measuring multiple species When two or more species absorb light at the same wavelength, the reailting absorbance is the sum of all absorbances. By ‏ورطيه + وراه‎ Since they are in the same sampling cell, then: (aq + 0,6) b {Ect telat” 38 

صفحه 39:
مثال 5 Example § We need to measure a metalreagent complex (MR) which absorbs at 522 am (¢1.18x10*), The solution also contains 1.00x10* M excess reagent (R) with an ¢ of 5.12x10? at 522 am. If the total absorbance is 0.727 at 522 am in a 1.00 an cell, what is the concentration of MR? i ent 39 

صفحه 40:
مثال 5 5 5 ۸ ova Gan * &a 0.727 = 1.18 x10 ‏پیب‎ * (5.16 x 1020104 M) 5 40 “تاسمه 

صفحه 41:
Example 6 Two metal comploxos (K & Y) domonstrate at least some absorption over the entice visible range. 1 ‘A mixture wos measured at two A 1 1 Using a 1 an cal and the flowing dato was obtained. ۳ ۳ 4 2 A, = 0533 A, = 0.590 X 3.55x10? 5.6ax10" Determine the concontration of Y 298%10> ‏رو‎ ‎‘each species, 41 منال 6 #سودصده 

صفحه 42:
42 منال 6 Athy 0.533 = (3.55 x 10°) C + (2.96 x 10%) C, & = _0.533-2.96 x 10° Gy 3.55 x 10° مب ميض سس اق تست 

صفحه 43:
منال 6 Example 6 Athy 0.590 = (5.64 x 10°) C, + (1.45 x 104) C, Substituting for G in this expression gives: 0,590 2 ‏“تع كفك‎ 0635-2610 60 61.48 x IOC, Solving for G, shows that C = 3.60 x 105 M ag 43 

صفحه 44:
منال 6 Example 6 C= 9:538=(2.98 x104(9.60x10%) x 3.55% 70" =1.20x 104M ‘Two oF three species can be determined with this ‘approach. Beyond that, the errors tend to become too great. {Ect telat” 44 

صفحه 45:
نشر تابش الکترومغناظیس اتمهاء يونها و مولكولها به طرق مختلف عمر ذرات تحريك شده بسيار كوتاه است (در حدود 105 ثانيه) اين ذرات وقتى اسايش مى كقد. (نه جالت عادعه ‎cringe‏ ‏كردند)ء انرزى اضافى را آزاد مى كنند. " در بعضى مواردء آسايش منجر به نشر تابش مى شود. © نوع تابش نشر شده اغلب ویژه گونه است 

صفحه 46:
46 Emission of EM radiation Types of spectra Line spectra - atomic species Relative narrow lines but still complex. You have several mojor electronic transitions and sublevels. میج تست 

صفحه 47:
5 

صفحه 48:
نشر تابش الکترومغناطیس- 

صفحه 49:
نشر تابش الگتر ومغناطیس, كليظضهاى بيوسته " بوسیله جامداتی که تا دمای التهاب گرم می شوند. نور در گستره وسیعی از انرژی نشر می شود. * طول موج ماكزيهم تأبعى آز دمأى ماده است. 

صفحه 50:
Blackbody ‏مج اما له مت‎ intently (x 10°13) sooo 19,000 15,000 Wavelength (Angstroms) 

صفحه 51:
5000 10,000 15,000 20,000 Wavelength (Angstroms) 

صفحه 52:
نشر تابش الکترومغناطیس Emission of EM radiation Fluorescence Tho intial aborbance of a photon followed by tho emission of a sacond photon. Phosphorescence Similar to flouresconce excopt there is a dolay before emission, The delay can be just a fow seconds of can take hours. {Ect telat” 52 

صفحه 53:


صفحه 54:


صفحه 55:
نشر تابش الکترومخناطیس With emission, the ight produced is directly proportional to the concentration of the spedes boing moasured. erkl where c= concentration k= proportionality constant |= intensity of light {Ect telat” 55 

صفحه 56:
دستگاههای امبکتررسکبی مرلکرای ‏ Molecular spectroscopy equipments 

صفحه 57:
دستگاههای اسپکتروسکپی مولکولی Instruments for Optical Molecular Spectroscopy The equipment used share any common features regardless of the \ being measured. Each will have a light source sample cell ‏ز‎ selector detector We'll now look at various equipment types. {Ect telat” 57 

صفحه 58:
روشهای غیردستگاهی Non-instrumental methods Bectronic detection was not always ovailable. Early absorption methods were based on using the human eye ‘as our detector. In some cases, this is stil o reasonable approach. {Ect telat” 58 

صفحه 59:
روشهاى غيردستكاهى د Non-instrumental methods F F 1 1 ۲ Color comparison 59 

صفحه 60:
روشهای غیردستگاهی ‎Non-instrumental methods‏ Advantages No equipment is required. Inexpensive and relative easy to conduct. Disodvantages Many standards are required for teasonable acuray. Sample must have a color you can see. Hard to work with ‘mixed color’ samples. 60 fairest 

صفحه 61:
روشهای غیردستگاهی Non-instrumental methods Depth Comparison This is an extension of the color comparison method. The depths of the solutions are adjusted until there is amatch between the two. 0 a 3 2 ‏وه‎ es {Ect telat” 61 

صفحه 62:
روشهای غیردستگاهی ‎Non-instrumental methods‏ Advantages Only a single standard is required. Can obtain improved acauracy over using separate standards. Disadvantages These are the same as with color comparison. ag 62 

صفحه 63:
روشهای دستگاهی ‎Instrumental methods‏ All of the methods have the same general ‘components Source, Wavelength selector Somple cell, Detector Readout The actual arrangement of the components will vary based on the method. {Ect telat” 63 

صفحه 64:
Source & h Sample [| selector [7] detector |) readout With emission methods, the sample is on integral portion of the source. It is used to produce the EM radiation that will be measured. ‎ae 64‏ تسش 

صفحه 65:
65 readout is readout Absorbance ! 1 تست ما 00ظ2ظ + jommon arrangement for UVNVi 2 ‏لیا‎ ‎[+ Sample ~sctector "detector + Common arrangement for IR Source 

صفحه 66:
This is an emission method. All three of these work together 05 our source and sample. readout 66 detector al selector | 2 عب ميض سس اق تست 

صفحه 67:
دستگاههای اپتیکی Optical instruments Each system will have: The proper arrangement of components to measure the phenomenon. Components designed to work together. Proper sits, lenses, control, ... {Ect telat” 67 

صفحه 68:
Lens materials The material used for construction of lenses must allow light to pass. This is a function of the A range that the instrument is designed to work with. Visible - ordinary glass oF silica UV fused silica of quartz 18 = KCI, Nel, IRTRAN 68 

صفحه 69:
سل نمونه Sample calls Cuvettes We need something to hold our sample. It must be transparent to all 2 we will be interested in. Must be of fixed size for quantitative work. (Vem wide is a very common size) i ent 69 

صفحه 70:
Sample cells Cell materials uw quartz, fused silica Visible glass, plastic (UV colls can be used) IR KBr, NaCl aystals are most common material fam range silica 150 - 3000 gloss 375 - 2000 plastic 380 - 800 70 fairest 

صفحه 71:
standard liquid Be cai cuvette between two NaCl plates for IR ‘salon Engineering 52 

صفحه 72:
۰ ۱ م ‎Sources‏ For a general purpose instrument, we need a way to produce a broad range of 4. with teasonably uniform intensity. We can seldom obtain uniform intensity but most instruments can account for this. Lets review some of the more common sources. ‎ae 72‏ تسش 

صفحه 73:
73 لامپ نور مرئی ‎Visible source - W lamp‏ The tungsten lamp is similar to a normal light bulb. Deango: 35022000 Useful in visible ond near IR range. pid ating ‘Ei ein 

صفحه 74:
74 UV source 0, lamp D, + electrical energy Dt — 0, + hy ‏:مومه ز‎ 160380 am میج و ا 

صفحه 75:
IR sources All are essentially heater elements. IR radiation is produced by passing a current through the element. Nernst glower - Z:O,/yttrium oxides 400 - 20,000 nm NiChrome wire - 750 - 20,000 am Globar - SiC rod - 1200 - 40,000 nm ‎ae 75‏ تسش 

صفحه 76:
Line sources These sources produce spedfic spectral lines. Laser - this type of source can be used with many methods like UV/Vis/IR and FT based methods. They are used when a high intensity, narrow line source is required. ‎ae 76‏ تسش 

صفحه 77:
لامپ کاتدی توخالی ‎Hollow cathode lamp‏ This source produces emission lines spedfic for the element used to construct the cathode. This sou mand fluorescence methods. ‎ae 77‏ تسش 

صفحه 78:
لامب تخلیه بدون الکترود Boctrodeless discharge lamp Similor to a hollow cathode lamp in its use, it produces spectral lines by RF excitation of a metal salt - used for more volatile on non-conducting materials. RF coil ‘salt’ containing bulb seers 278 

صفحه 79:
Wavelength selectors We typically only want to look at a single wavelength at any given time. Only interested in a single A. Sean a range of A, in sequence. The goal of a wavelength selector is to only allow a specific ‏ما‎ reach our detector and any given time. ‎ae 79‏ تسش 

صفحه 80:
Wavelength selectors We can’t really obtain a single wavelength, regardless of the source. Line sources are subject to the Dopplor affect which causes line broadening. Our slits allow a range of wavelengths to pass through. 80 fiom 

صفحه 81:
Wavelength selectors a selected 5 effective 50 bandwiath {Ect telat” 81 

صفحه 82:
انتخاب کننده طول موج.-فیلترها Wavelength selectors Filters The simplest type of solector. Goal is to select a single, narrow range of wavelengths that are allowed to pass. Two types Absorption filters Interference filters. {Ect telat” 82 

صفحه 83:


صفحه 84:
انتخاب کننده طول موج.-فیلترها Wavelength selectors Absorbance filters light cloned t9 post Colored glass meter material? plates are used to absorb the that are of no interest. ag 84 

صفحه 85:
85 انتخاب کننده طول موج -فيلترها Wavelength selectors Interference filters Thin coating of 6۵۳۵ ‏سس روا‎ ۳۲ 2 5 j= SP 4. where: d= thickness a n= refractive index ۷ ‏مه‎ 

صفحه 86:
انتخاب کننده طول موج.-فیلترها Wavelength selectors Interference filters Light can pass through the surface. ‘Once in side, reflection of the light is a function of the thidness. This results in both wnstructive and destructive interference. Only specific can pass through. {Ect telat” 86 

صفحه 87:
انتخاب کننده طول موج.-فیلترها Wavelength selectors Filters are relatively inexpensive and effective at producing single bandwidths. Hf you want to look at several different 2, you would need many different filters - if they even exist. Scanning a range of i would be impossible. Monochromators - an alternative to filters that are capable of producing many difforont A. ‎ae 87‏ تسش 

صفحه 88:
Wavelength selectors Prisms Relies on the fact that different wavelengths will refract at different angles Visible - quartz ۷ -N/A IR - ۱۱۵6۱, Not commonly used in modern instruments. ‎ae 88‏ تسش 

صفحه 89:
انتخاب کننده طول موج سمنشور Wavelength selectors Bandwidth is a function of the exit slit width. Changing the position of the prism will change the A that will poss through the exit sit. 89 یت 

صفحه 90:
Wavelength selectors Advantages of prisms Allow selection of a range of ). Rolative inexpensive. Disadvantages Small dispersion at long 2. Light must pass through the prism which limits the 2. that can be used (not absorbed). 90 

صفحه 91:
انتخاب کننده طول موج بشبکه Wavelength selectors Gratings Currently the most common type of monochromator used in dispersive instruments. Consist of a polished surface with a series of parallel lines etched into k ll 951 “تاسمه 

صفحه 92:
انتخاب کننده طول موج-شبکه Wavelength selectors Gratings These are ranked by the number of lines of grooves/mm. UV/Vis 300 - 2000 lines/mm IR 10 - 200 lines/mm Closer lines will give a better dispersion and result in inaeased resolution being posible. ‎ae 92‏ تسش 

صفحه 93:
93 انتخاب کننده طول موج-شبکه Wavelength selectors ni = d(sini+sinr) -inddent ongle of light beam = eflecive angle of ight boom + distance botwoon lines = order of reflection wavelength 

صفحه 94:
انتخاب کننده طول موج ۳۹ Wavelength selectors 

صفحه 95:
دتکتورها Detectors OK, now we need a way of detecting any light that has made it though our system. The purpose of a detector is to convert our fesponse into a measurable signal. The approach taken varies based on the type of light that is being used. ‎ae 95‏ تسش 

صفحه 96:
Detectors Common detectors dotoctor ‏مومهر بز‎ property typical type am moored use Phototube 1501000 errent uv Photomultipior 1501000 current ۷۶ Solid state 350-3000 varios varies Thermocouples 60020000 current in Thermisters 60020,000 resistance "0 96 میج و ا 

صفحه 97:
دتکتور-فتوتیوب Detectors Phototube Works via the photoelectric effect. A photon hits the cathode which Is covered with a photoemissive surface. You get o current that is proportional to the intensity of the photons Tubes are subject to a small ‘dark current’ due to thermal effects 2 i ent 97 

صفحه 98:
دتکتور-فتوتیوب 4 Phototube 

صفحه 99:
دتکتور -فتومالتی پلایر Detectors Photomultipliers (PM) These detectors are similar toa phototube in ‘that you still have an initial cathode where an incoming photon will cause an electron to be ejected. Unlike a phototube, a PM will amplify your signal using a series of “dynodes.’ ‎ae 99‏ تسش 

صفحه 100:
دتکتور-فتومالتی پلایر Detectors conversion PM Tube dynode eae window dynode top view ag 100 

صفحه 101:
دتکتور-فتومالتی پلایر Detectors PM Tube A single electron is ejected ot ‘the conversion dynode. Subsoquont dynodes are 90V more positive which ‘asults in the © being owelerated and ejecting odditional electrons. Amplifications of 10°10? ore obtained. 101 یت 

صفحه 102:
دتكتور-فتوديود Detectors Solid state - photodiodes When a potential is applied to ۵ doped Si aystal, we can obtain two regions f- electron rich p= * hole rich Once established, no eurrent flows. pregion — nregion {Ect telat” 102 

صفحه 103:
دتكتور-فتوديود Detectors Photodiodes When exposed to ight, this disturbs things ‘and allows a arrent to flow. ‘The aurrent is proportional to the amount of light. A photodiode is more sensitive than a phototube ‏يف‎ ‎cand costs less than a PM tube. ag 103 

صفحه 104:
دتكتور-فتوديود Detectors Photodiode array A sories of photodiodes that are spacod at tegular intervals on an IC chip. This type of detector can measure several wavelengths at once. — {Ect telat” 104 

صفحه 105:
دتکتورهای تابش مادون قرمز IR (heat) detectors. Thermocouple Two dissimilar metals are welded together. You get 0 potential difference E,,, that is temperature dependent. Thermister Resistance changes as a function of temperature. ag 105 

صفحه 106:
دتکتورهای تابش مادون و Detectors ‘thermistor or thermocouple foaising iccor 

صفحه 107:
Detectors Pyroelectric Barium titanate or triglycine sulfate crystal sandwiched between two electrodes. A temperat dependent voltage develops {Ect telat” 107 

صفحه 108:
دتکتورهای تابش مادون قرمز 6۰ وه‌امی ‎‘A pneumatic detector - Xe filled chamber‏ Heat causes a pressure change. The Xe expands which causes a flexible mirror to distort. This moves the position of a beam of light. i ent 108 

صفحه 109:
دتکتورهای تابش مادون قرمز Detectors pneumatic chamber absorbing film flexible mirror 109 تست 

صفحه 110:
پردازش سیگنال Signal processing and Readouts All instruments can be expected to have: % Proper amplification to produce a measurable signal. ¥ Signal processing to remove, average data, drive a readout, A/D conversion. A readout - meter, digital meter, chart, ... ¥It may have some numerical processing copobility. i ent 110 

صفحه 111:
دستگاه کامل Complete instrumentation We've discussed all of the basic components. Its time to look at some complete instruments. Single beam Double beam Multichannel Fluorometer 111 میج و ا 

صفحه 112:
اسپکتروفتومتر تک پرتوی ۳۹ Single beam spectrophotometer 3 | 2.۳ | 1- light source 4 sample cell 2.- wavelength selector 5 - detector 3 - shutter 6 - readout 112 

صفحه 113:
اسپکتروفتومتر تک پرتوی ۳۹ Single beam spectrophotometer 

صفحه 114:
اسپکتروفتومتر تک پرتوی ۳۹ Single beam spectrophotometer 

صفحه 115:
Single beam spectrophotometer This type of insteument works with a single light path. One must account for variations in detector response and source output for each )., It is best when working with single % methods and individual analytes... i ent 115 

صفحه 116:
اسپکتروفتومتر دو پرتوی ‎Double beam spectrophotometer‏ DB in time. recombining mirror 7” ‏ده‎ detector 

صفحه 117:
Double beam spectrophotometer A DB in time instrument works by splitting the light at regular intervals using a chopper. Half of the light passes through your sample, the other through a reference (blank). The ratio of the sample to reference is used to measure absorbance and account for other variations. i ent 117 

صفحه 118:
اسپکتروفتومتر دو تمه Double beam spectrophotometer 

صفحه 119:
Double beam spectrophotometer This approach will account for variations in dotoctor ‘and source response since itis the ratio thot is measured. Noise spikes are also reduced by Using 0 “lodin® 4 ‘amp thet only meosuces a signol with the right 5 frequency - based ‘on our chopper. {Ect telat” 119 

صفحه 120:
Double beam spectrophotometer While a double beam in time instrument can reduce much of our noise and make it possible to obtain entire spectra, there are still problems. The major one is that you can’t look at anything that changes at a rate near of faster that the chopper rate. With a typical instrument - no kinetic studies are possible. 120 fiom 

صفحه 121:
اسپکتروفتومتر دو پرتوی ‎Double beam spectrophotometer‏ Double beom in space. | beam 97 om 121 

صفحه 122:
Double beam spectrophotometer With this approach, we simply split the beam into two identical paths. No chopper is needed so we can look at time dependent processes. Not as much noise reduction. It also requires two detectors that are dosely matched, 122 ات 

صفحه 123:
Single beam - scanning spectrophotometer With current computer technology, some manufacturers offer single beam scanning instruments. You acquire a blank run which is stored. Subsequent runs can then be corrected based ‘on the blank. {Ect telat” 123 

صفحه 124:
Multichonne! specrophotometers ‘One problem with traditional scanning instruments is that it can take several minutes to acquire a complete scan. Your sample can decompose during that time. Volatile solvent can evaporate. Also, don’t forget that we all hate to wait. i ent 124 

صفحه 125:
اسيكتروفتومتر جندكانالى 4 Multichonne! specrophotometers 1 photodiode array 

صفحه 126:
Multichonne! specrophotometers The photodiode array is able to measure a range of 2. at once. You typically have a trade off between tesolution and 3 range. A resolution of 1 nm is possible An entire spectrum can be measured in loss than one second. i ent 126 

صفحه 127:
فلورومتر ‎Fluorometer‏ When looking at the process of florescence, we are interested in the light that is produced by emission. A fluorometer will Offer control over the excitation A Permit selection of the emission Allow for absorbance to also be measured. i ent 127 

صفحه 128:
© 8 2 fluorescence dotoctor 

صفحه 129:
IR Spectrophotometers IR spectrophotometers IR equipment is available in two types of configurations. Dispersive Relies on a monochromator system and scanning to produce a spectrum. fT Uses a combination of constructive and destructive interference along with Fourier transformation to produce a spectrum. 129 

صفحه 130:
۳ IR Spectrophotometers IR spectrophotometers Dispersive instruments. Double beam instruments are the rule. Only significant dfference is that the monochromator is after the sample - not before like in UV/Vis equipment. | | See) 5 

صفحه 131:
4 IR Spectrophotometers IR spectrophotometers FUR instrument moving ۱ ‏سر‎ ‎© fixed mirror beam al splitter ‏فوص م الو‎ “seston ‏ههه م‎ processing 

صفحه 132:
4 IR Spectrophotometers FTIR system A complex signal is produced by passing light through on interference filter and varying the path length. 

صفحه 133:
IR Spectrophotometers IR spectrophotometers FTIR At any given time, many 2: aro passed through the sample coll and recorded. As the movable mirror goes through its cyde, the type of constructive and destructive interference changes, akoring the ) that are allowed to pass. With each cyde, ony given A will pass through the cell many times. i ent 133 

صفحه 134:
4 IR Spectrophotometers IR spectrophotometers FTAR The resulting data is called an interferogram. “lie =I ie 

صفحه 135:
IR Spectrophotometers IR spectrophotometers data sot is very complex since each data point actually represents the transmittance for several ).. Each point will contain infromation for different . and the data overlaps. The mathmatical process of Fourier transformation is fequited to convert the dato to a usable data. i ent 135 

صفحه 136:
IR Spectrophotometers IR spectrophotometers ۳۹6 Since each cycle of the mirror results in several measurements at each A: Very fast spectra can be obtained (<I sed). Signal to noise can be inaeased by obtaining many spectra. You must determine which of the two is most important when developing the method. 136 

صفحه 137:
طیف بیلی نشری 3 Emission Spectroscopy 

صفحه 138:
138 وقتی یونها يا مولکولهای گازی در اثر گرما یا الکتریسیته تحریک ‎cad poh‏ تابشهای مشخصه ای را در نواحی مرئی و فرابنفش نشر می کنند. مشخص کردن طول موجها و شدت تابش نشرشده را طیف بینی نشری می نامند. اين اطلاعات می تواند برای تجزیه کیفی و کمَّی عناصر بكار رود. مشکلات عملی در تحریک غیرفلزات اين روش را محدود به آنالیز حدود 7200 عنصر فلزی و شبه فلزی کرده است. 

صفحه 139:
139 (d) rubidium, () potassium (6) sodium: (a) lithium 

صفحه 140:
140 es (© = electron 1 

صفحه 141:
وطكيماى طيف بينى نشرى إل “ الگوی منحصر بفرد طول موج تولید شده توسط هر عنصر ” حساسیت زیاد ناشی از راندمان تحریک و آشکار سازیی عدم نیاز به آماده سازیی نمونه ”. حدود آشکارسازی بین 01010 و 00 

صفحه 142:
PPM قسمت در میلیون در مورد محلولها: ‎1PPM=1miligram/litre‏ 1PPM=1microgram/mililitre & 5 142 

صفحه 143:
6۶۳ ۳۳8-۳۵۲۲5 قسمثدر بیلیون در مورد محلولها: ‎1PPB=1microgram/litre‏ : yy 1LPPB=1nanogram/mililitre 143 PPB 

صفحه 144:
cn ‏اص‎ 7 ‎ae 144‏ سس ‎ 

صفحه 145:
145 نشر از اتم تحریک شده ‎ee‏ Hydrogen atom with excited electron in the n= 3 shell nucleus میج تست 

صفحه 146:
سادگی مزایای طیف بینی نشری عم آزادی نسبی از مزاحمت ۲ اطلاعات را سریعا در اختیار می گذارد. 146 

صفحه 147:
معايب طيف بينى نشرى عم 7" بعلت مشکلات در تکرارپذیری شدت تابش دامنه كار برد کمّی محدود است. ۲ خطاهای تخمینی در حد 40 تا 00 درصد يا بیشتر است, 147 

صفحه 148:
طیف بینی نشر شعله ای = " تحریک. با افشاندن محلولی از نمونه به داخل یک شعله داغ انجام می شود. مهمترین کاربردها: تجزیه سدیم و پتاسیم بویژه در بافتها و سیالات زیستی است. 148 

صفحه 149:
qs 7" تبدیل اجزاء تش دهنده نمونه مایع به بخار 7 تجزیه این اجزاء به تمها یا مولکولهای ساده تحریک الکترونی بخشی از گونه های اتمی یا مولکولی فرایند شعله: v 149 

صفحه 150:
150 دما بر حسب درجه سانتیگراد arOO 999 90 900 0000 9000 252600 252600 920 25060 ۰990 دمای شعله سوخت گاز طبیعی پروپان بوتان 

صفحه 151:
دمای شعله استیلن نیتروزاکساید<)00 دمای شعله گاز طبیعی-هوا تنها برای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی با انرژیهای تحریک خیلی پایین شعله سیانوژن طیفهایی تولید می کند که از نظر. کیفیت تقریبا شبیه طیف قوس الکتریکی است و برای عناصر با انرژی تحریک بالا مناسب است. 

صفحه 152:
152 مقاطع دما و تحریک در ‎Be‏ ماکزیمم دماء قدری بالاتر از مخروط داخلی است. توزیع دما به مقدار زیادی با سوخت و اکسنده و نسبت آنها تغییر می کند. تعداد اتمهای تحریک شده با دما بصورت نمایی افزایش می یابد پس شدت نشر در قسمتهای مختلف شعله بسیار متفاوت است. شدت نشر بطور بحرانی تابع سرعت ورود نمونه به داخل شعله است, گاهی مواقع بجای طیفهای خطی طیفهای نواری بکار می رود که احتمالا مربوط به اکسید تبخیر شده در شعله است. ماکزیمم در شدت نشر نواری غالبا در مخروط داخلی واقع می شود. 

صفحه 153:
SECONDARY COMBUSTION 153 “تاسمه 

صفحه 154:


صفحه 155:
مناسپترین دمای شعله + بهترین دمای شعله برای تجزیه به عوامل زیر بستگی دارد - انرزى تحرییک عنصر " - چگونگی ترکیب شدن عنصر در نمونه - حساسیت مورد نیاز, - نوع ساير عناصر موجود 155 

صفحه 156:
156 توسط سوختها تمام سوختها» هم تابش زمینه ای پیوسته و هم طیفهای نواری خاص تولید می کنند. ماهیت و شدت طیف به نسبت سوخت / اکسنده و دمای شعله بستگی دارد. شعله های هیدروژنی بعلت تولید یک سیگنال با نسبت فلز به زمینه ای بزرگ ترجیح دارند. این شعله فاقد انرژبی کافی برای تحریک طیف پیوسته هیدروژن است. شدت طیفهای پیوسته شعله های هیدروکربنی بیشتر از طیف شعله هیدروژنی است. در نسبت سوخت بالا تابش جسم سياه حاصل از ذرات كربن احتمالا شركت دارد. مونوكسيد كربن با اكسيزن اتمى تركيب شده و توليد يك طيف بيوسته مى كند كه در برخى شرايط ظاهر مى شود. 

صفحه 157:
ph cdot ves, فرایندهای در تعادل ترمودینامیکی پوشش بیرونی شعله: ” حرکتهای انتقالی ارتعاشی ۲ چرخشی 7" تحریک ” يونش ” تفكيك 157 

صفحه 158:
یونیزاسیون: جداشدن C) - ‏الکترون‎ - @ ce swans انم ختلی 0 + ‏الکترون‎ Cj Seal انم ختلی 158 

صفحه 159:
بونیزاسیون در طله سل " بونش در شعله هوا ناچیز است. اما در شعله اکسیژن و نیتروزاکساید قابل توجه است و لذا غلظت قابل توجهی از الکترونها در شعله وجود دارد. " یونش موجب کاهش تعداد اتمهای تحریک شده در دماى بالا مى شود. ” يونش سبب انحرافات زيادى در خطى بودن منحنيهاى شدت - غلظت مى شود. 159 

صفحه 160:
طیفهای فلزی در شعله جه ” طيفهاى خطى و نوارى هردو براى تجزيه مفيدند. مضافا حضور فلزات در شعله اغلب منجر به افزايش قابل توجه تابش زمينه | ى و بيوسته مى شود. 160 

صفحه 161:
Prism Line: spectrum 161 

صفحه 162:
162 

صفحه 163:
v v 163 طیفهای خطی طیفهای خطی شعله ای معمولا خیلی ساده تر از طیفهای تحریک جرقه یا قوس هستند. در مقایسه با پونها تنها خطوط رزنانسی اتمها باکنترین, انرژی دارای شدت کافی هستند. خود جذبی و یونش بعضی اوقات موجب منحنیهای درجه بندى اس شكل مى شوند. ان غلتلاة متوصط ابدام ی و درغلظتهاى كم بعلت افزايش يونش خودجذبى سبب بروز انحرافات منفى از خط راست در غلظت بالا مى شود 

صفحه 164:


صفحه 165:


صفحه 166:
v ثر حلالهای آلی بر طیفمای ‎et‏ حلال آلی شدت خطوط را حداقل ده برابر افزایش می دهد. ‎le‏ افزایش: ‎3 ‎v ‎v ‎166 ‏ویسکوزیته و کشش سطحی کم (افزایش سرعت جریان) کاهش خنک شدن شعله ‏نتیجه: افزایش تعداد ذرات آماده برای تحریک بدون تاثیر معکوس بر دمای شعله, ‏سوختن ماده آلى به افزايش دما ی شعله کمک می کند (برای بعضی حلالها تا 0000 درجه ‎ 

صفحه 167:
افشانه ها و مشعطها ¥ مشابه جذب اتمی v تمام مصرف كن بیشتر بکار می رود. 

صفحه 168:
apes 7 صافی شيشه ای » ژلاتینی و تداخلی 7 سادگی و ارزانی 

صفحه 169:


صفحه 170:
فيئتر تداخلى ‎Wavelength selectors‏ Interference filters Thin coating of CaF, or MgF, ~~. wax = ean ‏یت‎ 4. where: d= thickness ‏ب‎ n= refractive index ۷ ‏مه‎ =a 170 

صفحه 171:
طیف نورسنج 7 تکفامساز منشوری یاشبکه ای 

صفحه 172:
172 -inddent ongle of light beam = eflecive angle of ight boom + distance botwoon = order of reflection wavelength Wavelength selectors ni = d(sini+sinr) 

صفحه 173:
173 Line: spectrum Prism 

صفحه 174:
تجزیه کتی ۲ دقت بیشتر نسبت به قوس و جرقه < دستگاه خیلی ساده تر و ارزانتر " لزوم انحلال نمونه در یک حلال مناسب " حساسیت روش به عنصر. و دمای شعله بستگی دارید. " در مقایسه با دور وش دیگر تعدا د کمتری از عناصر در شطه تحریک می شوند. 174 

صفحه 175:
v 175 خطای دستگاهی خطاهای ناشی از تابش عناصر خارجی افزايش كاتيونى مزاحمت آنيونى تابش زمينه اى منايع خطا 

صفحه 176:
روشهای تجزیه کمی 7 منحنی کالیبراسیون " -فزایش استاندارد -استاندارد درونی 

صفحه 177:
مد ی اجزاء مشعل؛ گازها ن كاز -تنظيم کننده های جریان ۷" " -افشانه 7 سمشعل 

صفحه 178:
متخبرهای موثر در شطع سرعت جریان سوخت و اکسنده " سرعت ورود نمونه به شعله 7" اندازه قطرات محلول پاشیده شده 32 178 

صفحه 179:
تنظیم سرعت جریان گاز* عم " برای پایداری و تکرارپذیری شعله سرعت جریان سوخت و اکسنده هردو باید ثابت و تکرارپذیر باشند. 179