Przejdź do dokumentu

Fotometria płomieniowa (FP)1

Fotometria płomieniowa (FP)1
Kurs

Chemia organiczna

11 Dokumenty
Studenci udostępnili 11 dokumentów w tym kursie
Rok akademicki: 2023/2024
Przesłane przez:
0obserwujący
5Przesłane pliki
0upvotes

Komentarze

Aby publikować komentarze, zaloguj się lub zarejestruj się.

Przejrzyj tekst

Atomowa spektrometria emisyjna

Fotometria Płomieniowa (FP)

1. Co to FP

Atomowa spektrometria emisyjna (ang. Atomic Emission Spectrometry, AES) to technika analityczna

wykorzystywana do identyfikacji i pomiaru składu chemicznego próbek. Polega na analizie emisji światła

lub promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez próbkę po wzbudzeniu jej do stanu o

wyższej energii.

W metodzie AES próbka jest zazwyczaj poddawana wysokim temperaturom lub wzbudzeniu za pomocą

łuku elektrycznego lub innej formy energii, co powoduje emisję charakterystycznych dla danego

pierwiastka linii widmowych. Te linie widmowe są następnie analizowane w celu identyfikacji i ilościowego

określenia pierwiastków obecnych w próbce.

Fotometria płomieniowa (FP) jest specyficznym rodzajem atomowej spektrometrii emisyjnej, gdzie analiza

odbywa się poprzez pomiar światła emitowanego przez próbkę, która jest wstrzykiwana do płomienia. Ten

rodzaj analizy jest szczególnie przydatny do określania zawartości metali w próbkach, ponieważ płomień

jest używany do wzbudzenia i emisji charakterystycznych widm dla poszczególnych pierwiastków.

Ogólnie rzecz biorąc, zarówno atomowa spektrometria emisyjna, jak i fotometria płomieniowa są

technikami analitycznymi wykorzystującymi emisję światła do identyfikacji i ilościowego pomiaru

pierwiastków w próbkach.

2. Budowa fotometru

Fotometr to przyrząd wykorzystywany do pomiaru natężenia światła lub absorpcji światła przez próbkę. Istnieje

wiele różnych rodzajów fotometrów, z których każdy może mieć nieco inną budowę zależnie od swojego

zastosowania. Oto ogólna struktura i elementy, które mogą występować w fotometrze:

Źródło światła: Fotometr wyposażony jest w źródło światła, które emituje wiązkę światła o znanej intensywności.

Najczęściej stosowane źródła światła to żarówki halogenowe, diody elektroluminescencyjne (LED) lub światło łuku.

Monochromator: Jest to komponent pozwalający na selektywne wybieranie określonych długości fal świetlnych lub

określonych zakresów widma. Monochromator umożliwia izolację konkretnego zakresu długości fali świetlnej, który

jest używany w badaniu lub pomiarze.

Komora próbkowa: Tutaj umieszcza się próbkę, którą chce się zbadać. Komora ta może być zaprojektowana tak, aby

umożliwić pomiar absorpcji, emisji lub transmisji światła przez próbkę.

Detektor: Odbiera światło przechodzące przez próbkę lub odbite od niej. Detektor rejestruje ilość światła, które nie

zostało pochłonięte przez próbkę lub jest emitowane z niej. Najczęściej stosowane detektory to fotodiody,

fotopowielacze lub inne urządzenia czułe na światło.

Układ optyczny: Wiele fotometrów zawiera system soczewek lub zwierciadeł, które kierują przepływ światła z

próbki do monochromatora i dalej do detektora. Układ optyczny ma za zadanie zoptymalizować transmisję światła i

jego pomiar.

Elektronika sterująca i analizująca: Fotometry wyposażone są w układy elektroniczne do kontroli parametrów

pomiarowych, przetwarzania danych i prezentacji wyników pomiarów.

Te elementy mogą różnić się w zależności od typu fotometru i jego zastosowania. Na przykład fotometry UV-Vis

mają specjalnie zaprojektowane monochromatory dla światła ultrafioletowego i widzialnego, podczas gdy fotometry

kolorymetryczne mogą mieć specjalne filtry do pomiaru koloru próbki. Ogólnie rzecz biorąc, fotometry są

konstruowane w taki sposób, aby umożliwić dokładny pomiar natężenia światła lub absorbancji w badanej próbce.

3. Jakie gazy biorą udział

W różnych procesach chemicznych oraz zjawiskach przyrodniczych biorą udział różne gazy. Wymienię kilka

kluczowych gazów, które są często wymieniane ze względu na swoje właściwości lub rolę w różnych

kontekstach:

Azot (N2): Jest jednym z głównych składników atmosfery ziemi, stanowiąc około 78% objętości powietrza.

Azot odgrywa istotną rolę w procesach biologicznych, roślinnych oraz w przemyśle (np. w produkcji

nawozów sztucznych czy w procesach związanych z utlenianiem metali).

Tlen (O2): Jest drugim najbardziej obfitującym gazem w atmosferze, stanowiąc około 21% powietrza. O

jest niezbędny do oddychania i procesów utleniania, odgrywa fundamentalną rolę w procesach życiowych

organizmów.

Dwutlenek węgla (CO2): Jest jednym z ważnych gazów cieplarnianych, występuje naturalnie w atmosferze

jako produkt uboczny oddychania organizmów oraz spalania paliw kopalnych. Jego nadmierna emisja ma

istotny wpływ na zmiany klimatyczne.

Metan (CH4): Jest innym istotnym gazem cieplarnianym, występuje w procesach naturalnych (jak rozkład

organicznej materii) i może być emitowany jako produkt uboczny różnych procesów przemysłowych, w

tym produkcji rolniczej i wydobycia ropy naftowej.

Wodór (H2): Jest lekkim gazem, występującym m. w atmosferze gwiazd i gazach wulkanicznych. W

przemyśle wykorzystuje się go do produkcji amoniaku, wodoru syntetycznego czy jako paliwo wodór.

Argon (Ar): Jest jednym z głównych gazów szlachetnych, stanowiąc około 1% objętości atmosfery. Jest

stosowany w różnych procesach przemysłowych, wypełniając role ochronne i izolacyjne.

Ponadto, istnieje wiele innych gazów, które mogą być ważne z punktu widzenia różnych procesów

chemicznych, biologicznych czy przemysłowych. Każdy z nich może odgrywać istotną rolę w określonych

warunkach lub procesach, które są analizowane lub omawiane w danym kontekście.

4. Kolory gazów

Potencjał jonizacji odnosi się do minimalnej energii potrzebnej do usunięcia elektronu z atomu lub

cząsteczki, przekształcając je w jon o dodatnim ładunku. Jest to energia niezbędna do oderwania elektronu

z poziomu podstawowego atomu lub cząsteczki do nieskończoności (gdzie elektron nie jest już związany z

tym atomem).

Potencjał jonizacji jest mierzony zwykle w elektronowoltach (eV) lub dżulach na moli (J/mol). Oznacza to,

że jeśli atom posiada niski potencjał jonizacji, to znaczy, że jego elektron jest słabiej związany z jądrem

atomowym, co oznacza, że jest łatwiej go oderwać.

7. Poziom rezonansowy

Poziom rezonansowy to określenie używane w kontekście fizyki kwantowej, zwłaszcza w związku z

atomami, cząsteczkami lub innymi układami kwantowymi, które wykazują określone zachowanie w

stosunku do absorpcji lub emisji energii.

Rezonans może wystąpić, gdy energia zewnętrznego pola (na przykład światło, fale radiowe, czy pole

magnetyczne) jest zbliżona do różnicy między poziomami energetycznymi układu kwantowego. Kiedy to się

zdarza, układ jest w stanie łatwo absorbować energię i przechodzić do stanu wzbudzonego lub emitować

energię, przechodząc z powrotem do stanu podstawowego.

W kontekście poziomów rezonansowych w atomach lub cząsteczkach, gdy energia światła (lub inna forma

energii) jest zbliżona do różnicy energii między dwoma poziomami energetycznymi, może to prowadzić do

rezonansowego wchłaniania lub emisji promieniowania elektromagnetycznego przez te układy.

Rezonansowy poziom energetyczny może mieć kluczowe znaczenie w różnych dziedzinach fizyki, takich jak

spektroskopia, gdzie analiza absorpcji i emisji promieniowania elektromagnetycznego pozwala na

identyfikację substancji chemicznych oraz na badanie ich struktury i właściwości.

Jest to również kluczowy koncept w elektronice, zwłaszcza w obwodach elektrycznych, gdzie rezonans

może występować w odpowiedzi na sygnały zewnętrzne, co pozwala na wydajną transmisję sygnałów lub

na stworzenie układów, które wykorzystują te właściwości do specyficznych zastosowań, jak na przykład

filtry elektroniczne czy anteny o specjalnych właściwościach.

8. Metoda krzywej wzorcowej

Czy ten dokument był pomocny?

Fotometria płomieniowa (FP)1

Kurs: Chemia organiczna

11 Dokumenty
Studenci udostępnili 11 dokumentów w tym kursie
Czy ten dokument był pomocny?
Atomowa spektrometria emisyjna
Fotometria Płomieniowa (FP)
1. Co to FP
Atomowa spektrometria emisyjna (ang. Atomic Emission Spectrometry, AES) to technika analityczna
wykorzystywana do identyfikacji i pomiaru składu chemicznego próbek. Polega na analizie emisji światła
lub promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez próbkę po wzbudzeniu jej do stanu o
wyższej energii.
W metodzie AES próbka jest zazwyczaj poddawana wysokim temperaturom lub wzbudzeniu za pomocą
łuku elektrycznego lub innej formy energii, co powoduje emisję charakterystycznych dla danego
pierwiastka linii widmowych. Te linie widmowe są następnie analizowane w celu identyfikacji i ilościowego
określenia pierwiastków obecnych w próbce.
Fotometria płomieniowa (FP) jest specyficznym rodzajem atomowej spektrometrii emisyjnej, gdzie analiza
odbywa się poprzez pomiar światła emitowanego przez próbkę, która jest wstrzykiwana do płomienia. Ten
rodzaj analizy jest szczególnie przydatny do określania zawartości metali w próbkach, ponieważ płomień
jest używany do wzbudzenia i emisji charakterystycznych widm dla poszczególnych pierwiastków.
Ogólnie rzecz biorąc, zarówno atomowa spektrometria emisyjna, jak i fotometria płomieniowa są
technikami analitycznymi wykorzystującymi emisję światła do identyfikacji i ilościowego pomiaru
pierwiastków w próbkach.
2. Budowa fotometru
Fotometr to przyrząd wykorzystywany do pomiaru natężenia światła lub absorpcji światła przez próbkę. Istnieje
wiele różnych rodzajów fotometrów, z których każdy może mieć nieco inną budowę zależnie od swojego
zastosowania. Oto ogólna struktura i elementy, które mogą występować w fotometrze:
Źródło światła: Fotometr wyposażony jest w źródło światła, które emituje wiązkę światła o znanej intensywności.
Najczęściej stosowane źródła światła to żarówki halogenowe, diody elektroluminescencyjne (LED) lub światło łuku.
Monochromator: Jest to komponent pozwalający na selektywne wybieranie określonych długości fal świetlnych lub
określonych zakresów widma. Monochromator umożliwia izolację konkretnego zakresu długości fali świetlnej, który
jest używany w badaniu lub pomiarze.
Komora próbkowa: Tutaj umieszcza się próbkę, którą chce się zbadać. Komora ta może być zaprojektowana tak, aby
umożliwić pomiar absorpcji, emisji lub transmisji światła przez próbkę.
Detektor: Odbiera światło przechodzące przez próbkę lub odbite od niej. Detektor rejestruje ilość światła, które nie
zostało pochłonięte przez próbkę lub jest emitowane z niej. Najczęściej stosowane detektory to fotodiody,
fotopowielacze lub inne urządzenia czułe na światło.
Układ optyczny: Wiele fotometrów zawiera system soczewek lub zwierciadeł, które kierują przepływ światła z
próbki do monochromatora i dalej do detektora. Układ optyczny ma za zadanie zoptymalizować transmisję światła i
jego pomiar.
Elektronika sterująca i analizująca: Fotometry wyposażone są w układy elektroniczne do kontroli parametrów
pomiarowych, przetwarzania danych i prezentacji wyników pomiarów.
Te elementy mogą różnić się w zależności od typu fotometru i jego zastosowania. Na przykład fotometry UV-Vis
mają specjalnie zaprojektowane monochromatory dla światła ultrafioletowego i widzialnego, podczas gdy fotometry
kolorymetryczne mogą mieć specjalne filtry do pomiaru koloru próbki. Ogólnie rzecz biorąc, fotometry
konstruowane w taki sposób, aby umożliwić dokładny pomiar natężenia światła lub absorbancji w badanej próbce.