Spettrofotometria UV/Visibile

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1 Spettrofotometria UV/Visibile Assorbimento atomico Ogni sostanza ha un caratteristico spettro di assorbimento, che dipende in certa misura anche dallo stato di aggregazione (solido, liquido o gas), ma soprattutto dal fatto che il campione sia costituito di atomi o molecole. Gli atomi liberi, quando assorbono energia radiante, danno luogo solo a transizioni elettroniche, che sono quantizzate, e quindi possono registrare spettri di righe. Le righe derivano dal fatto che le radiazioni da registrare passano attraverso un sistema monocromatore, che comprende almeno una fenditura; le righe sono l'immagine delle fenditura. Ogni atomo ha un caratteristico spettro di assorbimento dovuto alla specifica distribuzione energetica degli orbitali, perciò gli spettri di assorbimento consentono l'analisi qualitativa, mentre l'intensità delle righe può essere sfruttata nell'analisi quantitativa. Negli spettri atomici, le righe tendono ad accumularsi verso le lunghezze d'onda più piccole (cui corrispondono le energie più alte); ciò è dovuto al fatto che gli orbitali più esterni sono via via più vicini tra loro. Punto di convergenza: lunghezza d'onda minima oltre il quale si ha la ionizzazione della molecola. Regione del continuo: punto oltre il quale l'elettrone libero può assumere tutti i valori di energia cinetica ed il sistema può assorbire qualsiasi radiazione con lunghezze minori. Assorbimento molecolare Nelle molecole lo spettro è rappresentato da una serie di bande (o picchi), relative in realtà all'inviluppo di miglia di righe estremamente ravvicinate che corrispondono ad ogni singola transizione energetica (traslazionale, rotazionale, vibrazionale ed elettronica). Le transizioni energetiche avvengono solo se la materia riceve esattamente l'energia necessaria (energia che corrisponde esattamente ad un salto quantico). Tutti gli atomi di un elemento danno luogo alle stesse transizioni energetiche, indipendentemente dalla matrice di cui fanno parte. Ogni gruppo funzionale assorbe con buona approssimazione a una lunghezza d'onda caratteristica, indipendentemente dalla molecola di cui fa parte. Spettroscopia di emissione La spettroscopia di emissione si basa sul principio che ogni atomo, se eccitato, può emettere la stessa energia che in grado di assorbire. Spettrofotometria UV/Visibile La spettrofotometria (o spettrometria) molecolare UV/visibile si basa sull'assorbimento selettiva delle radiazioni con lunghezza d'onda compresa fra 10 nm e 780 nm. Lo spettro dell'uv/visibile si divide in: UV lontano ( nm) UV vicino ( nm) visibile ( nm) Al di sotto di 200 nm occorrono particolari accorgimenti, perché l'assorbimento da parte dell'ossigeno atmosferico copre i segnali di altre sostanze; è quindi necessario operare sottovuoto o almeno in atmosfera di gas inerte. Assorbimento nel UV/visibile L'eccitazione degli elettroni di valenza di una molecola richiede energie tanto più elevate quanto più grande è la separazione fra i livelli elettronici di partenza e di arrivo delle transizioni. Le più comuni transizioni energetiche e e le corrispondenti lunghezze d'onda sono: transizioni σ σ* ( nm circa); seratechimiche@altervista.org Alessandro Trifirò Pag. 1 di 9

2 transizioni π π*e n σ* ( nm circa); transizioni n π* (da 285 nm circa in su). Queste transizioni sono caratteristiche sia dei composti organici dia dei composti inorganici che possiedono elettroni di valenza di tipo s o p. Nei composti inorganici e metallorganici che possiedono anche elettroni di tipo d (e f), sono possibili transizioni d d (e f f). Assorbimento dei composti organici Consideriamo le principali transizioni energetiche Transizioni σ σ. Corrispondono alla rottura di legami e quindi richiedono energie molto elevate. Gli alcani, le cui molecole contengono solo legami C-C e C-H, danno solo questi assorbimenti che cadono nella regione dell'uv lontano, detta anche UV sotto vuoto. Transizioni π π*. Sono tipiche dei composti insaturi e comprendono: la transizione E (o etilenica) di sistemi π isolati; la transizione B (o benzenoide) di anelli benzenici. La banda può avere una struttura anche complessa, ma non è molto intensa perché è proibita dalle regole di selezione. la transizione K (o di coniugazione) di sistemi aromatici o coniugati. Tanto più è estesa la delocalizzazione, tanto maggiore è la lunghezza d'onda dell'assorbimento e l'intensità della banda. Transizioni n σ* o n π*. Sono transizioni di tipo R (o radicalico) che coinvolgono eteroatomi con doppietti di non legame come l'ossigeno di C=O (gruppo carbonilico) e C-O (alcoli), o l'azoto di C=N, C-N (ammine) e N=N, o lo zolfo di C-S (tioli). Le bande R non sono intense perchè queste transizioni sono proibite dalle regole di selezione. Transizioni per trasferimento di carica. Sono dovute a veri e propri spostamenti di elettroni da una parte all'altra della molecola e di solito forniscono le bande più intense dello spettro. I composti aromatici sostituiti presentano bande di questo tipo che cadono nell'intervallo nm. Assorbimento nei composti di coordinazione Gli spettri dei composti di coordinazione mostrano le bande di assorbimento dei leganti insieme all'assorbimento caratteristico dei metalli di transizione o dei lantanidi e all'assorbimento per trasferimento di carica. Transizioni d d o f f. Nei composti di coordinazione, l'interazione del metallo centrale con i leganti ad esso coordinati provoca una separazione fra i cinque orbitali d (o i sette orbitali f, nel caso dei lantanidi), che in assenza dei leganti hanno tutti la stessa energia. Gli assorbimenti che corrispondono alle transizioni fra orbitali d (o f) cadono nella regione del visibile, perché i dislivelli sono relativamente piccoli; perciò i composti di coordinazione dei metalli di transizione e dei lantanidi appaiono spesso colorati. Transizioni per trasferimento di carica. Spesso i composti di coordinazione, ma anche gli ioni di metalli di transizione (come MnO 4- o CrO 4 2- ) e i complessi molecolari (come quello fra I 2 ed il benzene) mostrano una colorazione molto intensa. L'intenso assorbimento nel visibile da parte di queste specie è associato a transizioni elettroniche che producono forti variazioni del momento di polo. In particolare, per ioni e composti di coordinazione si parla di trasferimento di carica intramolecolare perché si verifica un vero e proprio di un elettrone dall'atomo centrale ai leganti, e viceversa. Il caso più frequente consiste nel trasferimento di un elettrone dal legante al metallo: seratechimiche@altervista.org Alessandro Trifirò Pag. 2 di 9

3 In una transizione di questo tipo si verifica una forte variazione dal momento di dipolo. I fattori che facilitano il trasferimento di carica sono l'acidità dello ione centrale e la basicità del legante. Ciò spiega, per esempio, perché AgI è giallo, mentre AgCl è bianco. Infatti lo ione I - è più basico (riducente) dello ione Cl - e quindi tende a cedere un elettrone con più facilità; il trasferimento elettronico da parte di I - richiede l'assorbimento di un fotone nella regione del blu, al limite del visibile, e perciò AgI appare giallo. Il trasferimento di carica, in effetti, è il primo stadio verso l'ossidazione del legante e quindi la rottura del legame con il metallo è indice, in molti casi, di scarsa stabilità della molecola (o dello ione). Il colore giallo dello ione CrO 4 2-, per esempio, si pensa che derivi dal trasferimento di un elettrone di non legame dall'ossigeno a un orbitale del cromo: Invece lo ione MnO 4-, che è un ossidante più energico di CrO 4 2-, appare di colore violetto, perché il trasferimento elettronico è relativamente più facile (e avviene perciò a lunghezza d'onda maggiori). Per i complessi molecolari si parla di trasferimento di carica intermolecolare. Nel caso di I 2 in benzene, per esempio, si pensa che l'intensa colorazione marrone scuro sia dovuta al trasferimento di un elettrone π del benzene in un orbitale molecolare vuoto di I 2. In tetracloruro di carbonio o in un solvente idroalcolico, I 2 da invece una colorazione viola perché non si formano complessi di questo tipo. Legge dell'assorbimento La legge sperimentale che descrive i fenomeni di assorbimento di radiazioni elettromagnetiche è detta legge di Beer. Per radiazioni sostanzialmente monocromatiche, essa assume la forma: A = εbc dove: A è l'assorbanza; b = il cammino ottico (in cm), cioè lo spessore della soluzione attraversata dal raggio; C la concentrazione delle specie che assorbe (in mol/l); ε il coefficiente di assorbimento molare. L'assorbanza (A) è correlata alla frazione di energia radiante assorbita dal campione e perciò è un numero puro. Il coefficiente di assorbimento molare (ε) dipende dalla lunghezza d'onda della radiazione assorbita, dal solvente e dalla specie chimica che da l'assorbimento; non dipende invece in modo significativo dalla temperatura. Se la concentrazione (C) è espressa in g/l, il coefficiente di assorbimento molare viene indicato con la lettera a. Se il cammino ottico ( b) viene fissato (mediante l'uso di apposite celle a spessore rigorosamente costante) e non varia, l'equazione che esprime la legge di Beer diventa del tipo: A = kc questa è l'equazione di una retta che passa per l'origine degli assi cartesiani k (= εb) è il coefficiente angolare della retta e quindi, poiché in genere b vale 1 cm, il coefficiente angolare della retta assorbanza/concentrazione (A/C) è uguale al coefficiente di assorbimento molare: k = ε Un' altra grandezza utile per esprimere l'assorbimento di radiazioni elettromagnetiche in termini quantitativi è la trasmittanza (T) ovvero: T = I I 0 dove I 0 è l'intensità della radiazione incidente; I l'intensità della radiazione in uscita dal campione. La trasmittanza può essere espressa anche in termini di potenza radiante, cioè come energia seratechimiche@altervista.org Alessandro Trifirò Pag. 3 di 9

4 che attraversa una superficie di area unitaria in 1 secondo: T = P P 0 Trasmittanza e assorbanza sono legate fra loro dalla relazione: A=log I T =log I 0 I =log P 0 P In genere la trasmittanza viene espressa come trasmittanza percentuale (T%); quindi, poiché T% = T 100, risulta: A = log (100/T%) = 2 log T% E anche, in forma esponenziale: T% = 10 2-A Strumentazione Gli strumenti usati per misurare l'assorbimento di radiazioni da parte di soluzioni sono detti spettrofotometri. Generalmente uno spettrofotometro è costituito da: una sorgente, cioè una lampada che emette radiazioni nell'intervallo spettrale di misura; un monocromatore, che seleziona le lunghezze d'onda più opportune per la misura; un compartimento celle o cuvette, in cui è posto il campione; un rivelatore, che misura l'intensità della radiazione; un indicatore o un registratore, che forniscono i valori delle misure di assorbimento. Schema a blocchi di uno spettrofotometro tradizionale Sorgente Monocromatore Compartimento celle Rivelatore Sistema di elaborazione dei segnali e presentazione dei dati Sorgenti Le lampade possono emettere nel campo spettrale dell'uv oppure del visibile. Regione del visibile. Si usano spesso lampade a filamento di tungsteno, che coprono l'intervallo di lunghezze d'onda da 930 a 330 nm; la temperatura di lavoro è di circa 3000 k. Migliori prestazioni si ottengono con le lampade quarzo-iodio o, meglio ancora, con le lampade tunghesteno-alogeno, che forniscono energie più elevate, soprattutto nell'intervallo nm. Regione del UV. Si usano lampade a deuterio. Si tratta di lampade ad arco, in cui il bulbo di quarzo è riempito di deuterio che emette uno spettro continuo di radiazioni al di sotto dei 400 nm. Per particolari impieghi analitici vengono usate anche lampade a vapori di mercurio o di cadmio, che emettono spettri di righe, isolate tramite speciale filtri. Monocromatori Le lampade emettono radiazioni in tutte le direzioni dello spazio, tramite un sistema di specchi e fenditure, la luce viene indirizzata verso il monocromatore, che scompone la radiazione policromatica il più possibile monocromatiche; la precisione dell'analisi dipende infatti dal fatto che la radiazione incidente sul campione sia monocromatica. I monocromatori sono di due tipi: filtri, che assorbono una parte delle componenti spettrali della radiazione incidente e ne trasmettono una gamma più o meno ampia; prismi e reticoli, che diffrangono la luce policromatica separandola nelle diverse componenti monocromatiche. La qualità di un monocromatore è definita da due parametri: l'ampiezza della banda passante e il potere risolvente. L'ampiezza della banda passante (Spectral Band Width, SBW) è definita come la larghezza della banda nominale a metà altezza. seratechimiche@altervista.org Alessandro Trifirò Pag. 4 di 9

5 Il potere risolvente (R) esprime la capacità del monocromatore di separare fra loro due diverse lunghezze d'onda: R= l dove Δλ è la differenza fra le due lunghezza d'onda; Δl la lororo distanza misurata sul piano della fenditura di uscita dal monocromatore (in mm). Il potere risolvente è la differenza di lunghezza d'onda fra due radiazioni che sono separate di 1 mm sul piano della fenditura di uscita. In realtà si preferisce utilizzare un altro parametro, ovvero la risoluzione spettrale, intesa come la larghezza della banda nominale all80% della sua altezza. Filtri Si distinguono in: - filtri di assorbimento, sono quelli usati in fotografia, in genere usati nei colorimetri più economici. La banda spettrale trasmessa ha un ampiezza media di circa 250 nm e una trasmittanza di circa il 35%. Aumentando il numero di filtri in sequenza si può restringere la banda passante. Questo tipo di filtri non sono utilizzabili nell'uv in quanto sono di vetro ; - filtri interferenza e di scattering, offrono buone prestazioni con banda passante di nm e di trasmissione di circa il 50% di energia. Hanno però un costo molto elevato. Prismi Quando un raggio di luce policromatica attraversa un prisma ottico, viene disperso nelle sue componenti monocromatiche. La dispersione non è fenomeno lineare: per esempio l'angolo deviate le componenti fra 800 e 700 nm è molto minore dell'angolo di cui vengono deviate le componenti fra 500 e 400 nm. Il potere risolvente, dunque, aumenta al diminuire della lunghezza d'onda, cioè nella regione spettrale in cui il prisma comincia ad assorbire. Quando si lavoro nell'uv, si usano fenditure più larghe, che trasmettono maggiore energia, anche se in questo modo il potere risolvente diminuisce e la banda passante si allarga. L'ampiezza della banda passante dipende da diversi fattori: - focale dell'obbiettivo; - potere risolvente del prisma; - lunghezza d'onda selezionata; - ampiezza delle fenditure. Con buoni prismi e fenditure di 0,1 nm è possibile ottenere bande passanti da 0,1 nm. La dispersione dipende anche dalla temperatura, perciò il monocromatore deve essere termostatato. Reticoli Sono di due tipi: - Reticoli di trasmissione ( o di diffrazione), sono costituiti da una serie di sottilissime fenditure, incise con procedimenti di tipo fotografico su una superficie rivestita di alluminio; si ottengono così reticoli che hanno da 600 a 2000 fenditure per ogni milimmetro. - Reticoli di riflessione, sono costituiti da una serie di solchi paralleli tracciati sopra una superficie riflettente, piana o concava. Quando un fascio di radiazioni colpisce il reticolo, i raggi riflessi interferiscono fra loro e danno luogo a uno spettro costituito da frange di diffrazione del tutto simili a quelle ottenute con un reticolo di trasmissione. In pratica, sono usati soprattutto reticoli a riflessione di fase (di tipo échelette o échelle) dove si possono ottenere fino a 1200 solchi per millimetro. Rilevatori I rilevatori trasformano l'energia radiante in un segnale elettrico, che viene trasformato a un indicatore analogico o digitale ed (eventualmente) a un registratore. I rilevatori più comuni della regione UV/visibile sono detti genericamente celle o (cellule) fotoelettriche. Celle fotovoltaiche e celle fotoconduttive. Questi dispositivi basano il loro seratechimiche@altervista.org Alessandro Trifirò Pag. 5 di 9

6 funzionamento sulle proprietà dei semiconduttori (in genere selenio), i cui elettroni più esterni possono venire eccitati con relativa facilità nella rispettiva banda di conduzione. celle fotovoltaiche, fra due elettrodi, costituiti da metalli diversi e collegati mediante un circuito esterno, si instaura spontaneamente una differenza di potenziale per effetto Volta. In assenza di luce, il semiconduttore è un isolante e quindi non permette il passaggio di corrente elettrica nel circuito, quando invece il semiconduttore viene colpito da una radiazione elettromagnetica diventa conduttore. L'intensità della corrente elettrica è proporzionale alla intensità della radiazione che l'ha prodotta; celle fotoconduttive, fra due elettrodi metallici è posta una pellicola di materiale semiconduttore; gli elettrodi sono fatti dello stesso metallo e sono inseriti in un circuito alimentato da una pila, che mantiene la differenza di potenziale fra le due facce del semiconduttore; Questi dispositivi sono robusti, non richiedono amplificatori di segnale ed hanno costi contenuti. fototubi, sono realizzati inserendo due elettrodi opportuni all'interno di un'ampolla mantenuta sotto vuoto, con una finestra trasparente alle radiazioni: di quarzo (per l'uv) oppure di vetro (per il visibile). Possono essere fotoemissivi nell'intervallo oppure nm e quindi coprono tutto il campo dell'uv/visibile. Questo tipo di rilevatori hanno prestazioni migliori e sono usati in strumenti di medio costo; foto moltiplicatori, sono una variante dei fototubi, ma hanno una sensibilità molto maggiore. Gli elettroni emessi dal catodo illuminato vengono accelerati da un campo elettrico e quindi acquistano energia; di conseguenza, se colpiscono un'altra superficie elettricamente attiva (detta dinodo) liberano un numero di elettroni più grande di quello iniziale; questa produzione a cascata di elettroni è il cosiddetto effetto fotoelettrico secondario. Ripetendo questo tipo di emissioni più volte si ottiene una notevole amplificazione del segnale; dopo 9 passaggi, il fotone iniziale è amplificato di un fattore di circa Il rapporto di amplificazione (detto guadagno ) è funzione della differenza di potenziale applicata ai dinodi e i fotomoltiplicatori sono relativamente costosi e perciò destinati agli strumenti di maggiori prestazioni, che forniscono bande passanti molto strette. Siccome l'amplificazione del segnale è molto elevata, si genera inevitabilmente una corrente di fondo (dark current); fotodiodi, sono costituiti da microscopici diodi di silicio o germanio su cui i fotoni provocano la comparsa di un eccesso di elettroni o di lacune elettroniche che fanno variare la differenza di potenziale del sistema e generano una corrente proporzionale alla luce incidente. I fotodiodi possono essere inseriti in circuiti di tipo fotovoltaico o fotoconduttivi; i rilevatori che si ottengono hanno sensibilità intermedia fra i fototubi e i fotomoltiplicatori. Sistemi di lettura Il sistema di lettura converte il segnale che proviene dal rilevatore. E' composto da una parte elettronica e da un quadrante analogico o digitale, che visualizza la misura. Il segnale, proveniente dal rilevatore sotto forma di corrente, viene trasformato in tensione e amplificato. Negli strumenti dotati di microprocessore, il segnale in uscita viene spedito alla unità di gestione dei dati. Secondo il grado di evoluzione, questi sistemi consentono di effettuare ulteriori elaborazioni. Tipi di strumento Le misure di assorbanza devono tenere conto dell'assorbimento dovuto al solvente in cui l'analita è disperso e alle pareti del contenitore della soluzione in esame. Lo strumento deve essere quindi azzerato prima di ogni serie di misura. Normalmente si prepara quindi il cosidetto bianco ovvero un soluzione che presenta tutte le sostanze da escludere nella lettura del successivo campione da analizzare. seratechimiche@altervista.org Alessandro Trifirò Pag. 6 di 9

7 Strumenti monoraggio Gli strumenti monoraggio presentano generalmente il seguente tipo di schema: Strumenti doppio raggio Gli strumenti doppio raggio presentano generalmente il seguente tipo di schema: In questo tipo di strumenti, la radiazione che esce dal monocromatore viene sdoppiata con diversi sistemi. Per esempio con un chopper a due settori, che ruota con una frequenza di Hz; un settore è a specchio, e riflette la radiazione che lo colpisce, mentre l'altro è vuoto e la trasmette. I due raggi alternati e pulsati che si ottengono hanno una intensità che è circa la metà di quella emessa dalla sorgente. In una variante più elaborata il chopper è formato da tre settori, spesso di diversa ampiezza: uno vuoto, uno a specchio ed uno oscurato. Al rilevatore, dunque, giungono in successione i segnali relativi al riferimento, al campione e una fase di oscuramento, in cui il sistema di elaborazione del segnale registra la corrente di fondo del rilevatore. Qualità degli spettri L'accuratezza e la riproducibilità degli spettri dipendono dai seguenti parametri: ampiezza della banda passante e potere risolvente del monocromatore, una banda troppo stretta da maggiore sicurezza sulla monocromia della radiazione ma bassa intensità, una banda troppo larga da maggiore intensità ma minore sicurezza sulla monocromia; rapporto segnale/disturbo e tempo di risposta del rilevatore, sono parametri che seratechimiche@altervista.org Alessandro Trifirò Pag. 7 di 9

8 riguardano la frequenza e l'intensità della radiazione elettromagnetica che colpisce il campione; velocità di scansione del monocromatore e tempo di risposta del sistema di elaborazone del segnale, sono parametri che dipendono dal tipo di strumento se dotato di display o di foglio di carta e riguardano il modo in cui lo spettro viene registrato sullo strumento. Parametri fondamentali per valutare le prestazioni di uno strumento campo spettrale, caratteristica specifica dello strumento; banda passante, capacità di selezionare diverse fenditure; accuratezza (differenza tra valore di lunghezza d'onda letta sullo strumento e quella reale) e precisione della lunghezza d'onda (capacità di riprodurre il valore impostato); risoluzione (o potere risolvente), capacità dello strumento di separare due bande affiancate; linearità fotometrica, capacità di aderire alla legge di Beer; accuratezza fotometrica (differenza tra valore di assorbanza letta sullo strumento e quella reale) e precisione fotometrica (capacità di riprodurre il valore impostato); campo dinamico strumentale, differenza tra assorbanza minima e massima; stabilità nella linea di base; stabilità dello zero; sensibilità (variazione del segnale per ogni unità di concentrazione) e rapporto segnale/disturbo (minimo segnale che può essere misurato); fedeltà di risposta; tempo di risposta, tempo impiegato per elaborare il 98% del valore leggibile; energia disponibile; luce diffusa. Celle Le celle (o cuvette) possono essere: celle a sezione circolare in vetro ottico con diametro variabile da 1 a 5 cm; celle a forma di parallelepipedo di sezione quadrata con cammino ottico di 1 cm (vetro o poliestere per il visibile, o quarzo per il visibile); microcelle con cammino ottico di 1 cm per piccoli volumi. Fattori che influenzano la posizione di λ max Un gruppo funzionale, un legame o un sistema di legami che assorbe nella regione dell'uv/visibile è detto cromoforo. Effetto batocromo (o red shift). Consiste nello spostamento verso il rosso cioè a lunghezze d'onda maggiori di λ max. Questo effetto è causato dalla presenza di particolari gruppi funzionali detti batocromi. Effetto ipsocromo (o blue shift). Consiste nello spostamento verso il blu cioè a lunghezze d'onda minori di λ max. Questo effetto è causato dalla presenza di particolari sostituenti detti ipsocromi. Effetto auxocromo. E' causato dalla presenza di un gruppo funzionale saturo (detto auxocromo) legato a un cromoforo. Tale effetto comporta in genere un aumento sia di λ max sia di ε. Effetto solvente. Il solvente può provocare una significativa variazione nei livelli energetici di una molecola. Un solvente polare abbassa l'energia dello stato elettronico eccitato più di quella dello stato fondamentale. La transizione diventa più difficile e l'assorbimento si sposta verso lunghezze d'onda minori. seratechimiche@altervista.org Alessandro Trifirò Pag. 8 di 9

9 Deviazioni dalla legge di Beer (A = ε b C) Fattori fisici e chimici: deviazioni dovute all'indice di rifrazione che varia a concentrazioni elevate e produce lunghezze d'onda differenti; deviazioni dovute alla formazione di aggregati in elevate concentrazioni, i quali producono variazioni positive o negative della legge di Beer; variazioni di ph, che può influenzare due specie in equilibrio (con diverso ε) che assorbono alla stessa lunghezza d'onda. La deviazione avviene per il cambiamento del rapporto di concentrazione fra le due specie (vedi punto isosbetico). Variazioni di temperatura nei sistemi all'equilibrio; variazioni dovute alla tempistica, nelle reazioni con cromogeni la lettura dei valori deve avere tempi uguali sia tra gli standard che tra i campioni. Fattori strumentali: l'ampiezza della banda passante influisce sulla qualità dello spettro. Più è stretta la banda passante, più lo spettro risulta accurato; la luce diffusa può sommarsi alla radiazione monocromatica in uscita alterandone il dato di assorbanza. Punto isosbestico: lunghezza d'onda alla quale due sostanze in equilibrio costante tra di loro hanno un coefficiente di assorbimento molare (ε), uguale tra loro. Scelta della lunghezza d'onda per misure di assorbanza A parità di accuratezza del monocromatore, l'errore commesso nella lettura dei valori di assorbanza (errore dovuto all'ampiezza della banda passante), si riduce notevolmente nei punti di massimo o di minimo, pertanto normalmente, si lavora su questi punti. Accuratezza nelle analisi (errore fotometrico) Il campo di assorbanza ideale va da 0,2 a 0,8 unità di assorbanza. Al di sopra di 0,8 unità sarebbe difficile rilevare con precisione la radiazione uscente poiché troppo debole. Al di sotto di 0,2 unità di assorbanza invece, aumenta notevolmente l'errore relativo percentuale. Errore fotometrico (ΔI%): errore dello strumento nella misura della intensità della radiazione. Esso di pende solo dalle caratteristiche dello strumento e determina a sua volta un errore nelle misure di assorbanza e trasmittanza. Spettri in derivata Se si ottengono spettri poco chiari con bande poco dettagliate, si preferisce usare il sistema di spettri in derivata, dove, attraverso un metodo matematico, si ottiene un nuovo spettro di ottima qualità, in grado di chiarire ogni dubbio. Metodi di analisi qualitativa: retta di taratura (interpolazione di dati); aggiunte multiple, usato per matrici particolarmente complesse, di cui non è facile separare i vari componenti. Consiste nell'aggiungere quantità note di analita alla soluzione da esaminare, studiando poi la corrispondente variazione del segnale ottenuto per risalire alla concentrazione nel campione in esame. seratechimiche@altervista.org Alessandro Trifirò Pag. 9 di 9