1. شيمی تجزيه دستگاهی
Instrumental Analysis, Second edition, Gary D.Christian and James E.O , Reily درس شيمی تجزيه دستگاهی ـ 3 واحد ـ رشته شيمی و شيمی کاربردی تهيه کننده : دکتر عبدالمحمد عطاران

2. فصل اول مقدمه ای بر روشــهای طيــف بينی
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
فصل اول مقدمه ای بر روشــهای طيــف بينی
هدفهـــــــای رفتاری:
اصطلاحات و مبانی نظری کلی طيف بينی و طيف سنجی
کاربرد نظريه کوانتومی و روشهای طيف بينی باتوجه به تغييرات مولکولی
طرح کلی و عمومی عوامل و اجزاء يک دستگاه طيف سنج
هدف کـــــــلی:
آشنائی با امواج الکترومغناطيسی و کاربرد آنها
آشنائی با روشهای طيف بينی از نقطه نظر محدوده انرژی
دستگاهوری وکاربرد آنها درطيف سنجی

3. فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
طيـــف بينی (Spectroscopy) : جداسازی و ثبت تغييرات انرژی هسته ها, اتمها , يونها , يا مولکولها تغييرات شامل: تشعشع (emission) , جذب (absorption) و پراش ـ تفرق يا پخش (diffraction) ذرات يا امواج الکترومغناطيسی است. در حالت کلی کاربرد عملی روشهای طيف بينی بر اساس بر هم کنش (عمل متقابل) بين تابشهای الکترومغناطيسی با حالتهای انرژي کوانتايي شده ماده مورد نظر است.

4. مقدمه اي بر روشهاي طيف بيني
انرژي
نشر
جذب

5. Absorption and Emission
Chemistry Department, University of Isfahan

6. Chemistry Department, University of Isfahan
Wave Properties of EMR
Chemistry Department, University of Isfahan

7. خواص امواج الکترومغناطيسی:
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
خواص امواج الکترومغناطيسی:
خاصــيت موجی:
پراش ـ شکست نور و تداخل
c =  ,  = c/
 = c/ ,  = 1/ 
c = سرعت نور در خلاء
 = طول موج
 = فرکانس
 = عدد موجی
خاصــيت ذره ای:
ماهيت کوانتايی تابش الکترومغناطيسی ـ اثرفوتوالکتريک رابطه پلانگ:
E = h = hc/  = hc
E = انرژی بر حسب ژول
h = (6.62x10-34)ثابت پلانگ
 = (Hz) فرکانس

8. جدول ضرايب تبديل واحدهای مهم در طيف بينی به يکديگر
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
جدول ضرايب تبديل واحدهای مهم در طيف بينی به يکديگر
واحد
مولکول/ارگ
cm-1
cal/mole
مولکول/ev
1.602x10-12
8065.5
23060 1
6.948x10-17
4.336x10-5
1.986x10-16
2.8591
1.240x10-4
5.034x1015
1.439x1016
6.241x1011

9. امواج الكترومغناطيس

10. طيف الکترومغناطيسی c = 3x108 m/sec  = c/
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
طيف الکترومغناطيسی c = 3x108 m/sec  = c/
 3x104 m 300m m m cm cm
10 KHz MHz MHz MHz GHz GHz
0 – 15 KHz رزونانس مغناطيسی هسته ها رزونانس مغناطيسی الکترونها
محدوده شنوائی انسان

11. ادامه طيف الکترومغناطيسی
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
ادامه طيف الکترومغناطيسی
0.1cm A A A x10-1A Microwave Infrared (Visible) Ultraviolet X-ray Raman محدوده مرئی ماوراء بنفش برای چشم انسان GHz x1014Hz Hz Hz 1019Hz

12. Electromagnetic spectrum
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی   E
Electromagnetic spectrum 
micro-
wave
- rays
X- rays UV IR FM AM
Longwave
radio waves
1022
1020
1018
1016
1014
1012
1010
108
106
104
102
100
 Frequency/ Hz
visible
400 nm
770 nm

13. If the sample absorbs no visible light, it is white or colorless.
Black & White
When a sample absorbs light, what we see is the sum of the remaining colors that strikes our eyes.
If a sample absorbs all wavelength of visible light, none reaches our eyes from that sample. Consequently, it appears black.
If the sample absorbs no
visible light, it is white
or colorless.

14. Absorption and Reflection
Further, we also perceive orange color when visible light of all colors except blue strikes our eyes.
In a complementary fashion, if the sample absorbed only orange, it would appear blue; blue and orange are said to be complementary colors.
If the sample absorbs
all but orange, the
sample appears orange.

15. Colors & How We Perceive it
Artist color wheel
showing the colors which
are complementary to one
another and the wavelength
range of each color.

16. برهم کنش تابش با ماده و تغييرات ايجاد شده:
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
برهم کنش تابش با ماده و تغييرات ايجاد شده:
تابش جذب شده
تغييرات انرژی مربوطه
مرئی , ماوراء بنفش , اشعه x
گذارهای الکترونی , تغييرات
چرخشی يا ارتعاشی
زير قرمز
ارتعاشعای مولکولی همراه
با تغييرات چرخشی
زير قرمز دور يا ميکروموج
تغييرات چرخشی
فرکانس راديوئی
تغييرات حاصل بسيار ضعيف است وفقط درميدان مغناطيسی قوی قابل مشاهده ميباشد.

17. روشهای طيف بينی و حالات انرژی مربوطه:
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
روشهای طيف بينی و حالات انرژی مربوطه:
رزونانس مغناطيسی هسته ای
جفت شدگی اسپين هسته
با ميدان مغناطيسی خارجی
طيف بينی ميکروموج
چرخش مولکولی
رزونانس اسپين الکترون
جفت شدگی الکترونهای منفرد
با ميدان مغناطيسی اعمال شده
طيف بينی زير قرمز و رامان
چرخش مولکولی ـ ارتعاش مولکولی ـ گذارهای الکترونی
(فقط در بعضی از مولکولهای بزرگ)
طيف بينی ماوراء بنفش ـ مرئی
تغيير در انرژی الکترونی ـ تحريک الکترونهای ظرفيتی
طيف بينی اشعه x
گذارهای الکترونی درونی ـ پراش و بازتاب (انعکاس) اشعه x از لايه های اتمی

18. تفسير طيفها توسط بوهر (1914) براساس سه اصل زير پايه ريزی شد:
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
تفسير طيفها توسط بوهر (1914) براساس سه اصل زير پايه ريزی شد:
1- سيستمهای اتمی , بدون تشعشع و جذب و نشر انرژی الکترومغناطيسی در حالت پايدار هستند.
2- جذب يا نشر انرژی فقط زمانی اتفاق می افتد که سيستم از يک حالت انرژی به حالت ديگر انرژی تغيير يابد.
3- فرآيند جذب يا نشرانرژی بارابطه h = E' - E مطابقت دارد.
اختلاف انرژی بين دو حالت سيستم = E' - E

19. ناحيه انرژی فوتون جذب شده نوع تغيير در انرژی
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
ناحيه انرژی فوتون جذب شده
نوع تغيير در انرژی
ميکروموج ـ زير قرمز دور
(Far-IR – Microwave)
سطوح انرژی چرخشی (دورانی)
( Rotation )
زير قرمز متوسط (IR)
سطوح انرژی نوسانی (ارتعاشی)
( Vibration )
مريي ـ ماوراء بنفش
( UV – Vis )
سطوح انرژی الکترونهای ظرفيتی

20. قوانين مکانيک کلاسيک برای اشياء بزرگ ـ توپ پينگ پنگ ـ انرژی پيوسته قوانين مکانيک کوانتومی مولکولها ـ اتمها ـ الکترونها ـ اجسام ميکروسکوپی ـ محدوديتها ـ سطوح انرژی کوانتايی جذب تابش توسط الکترون فقط زمانی صورت ميگيرد که انرژی فوتون تابيده شده معادل اختلاف انرژی بين دو سطح کوانتايی باشد.
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی

21. فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
Eg. s orbitals s * s 1
high energy antibonding orbital E 1s 1s b a s 1 s
Molecular
orbitals
low energy bonding orbital

22. فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
Eg. 2pz combines with 2pz
To give s2pz and s2pz*
high energy antibonding orbital
2px and 2py combine to give 2 sets of p orbitals
There are thus 6 possible combinations
low energy bonding orbital

23. سطوح انرژی ـ اتم چند الکترونی
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
سطوح انرژی ـ اتم چند الکترونی
در ناحيه مرئی E1 در ناحيه ماوراء بنفش E2 در ناحيه x-ray E3

24. electron configuration electron configuration
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی H
سطوح انرژی اوربيتالهای مولکولی فرمالدهيد
H2C=O C O H
Ground state
electron configuration
Excited state
electron configuration s* s* p* p* hn
Energy n n O O O O p p
C-O
C-O s s
C-O
C-H
C-O
C-H
C-H
C-H

25. electron configuration
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
Eg. trans butadiene
4 atoms in conjugation
=4 delocalized orbitals (2 occupied)
6 occupied sC-H orbitals
3 occupied sC-C orbitals
Ground state
electron configuration
*CH
*CC
CC(4)
CC(3)
CC(2)
CC(1)
CC
CH

26. ساختمان يک طيف سنج (Spectrometer)
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
ساختمان يک طيف سنج (Spectrometer)
ثبات
(Recordor)
آشکار ساز
(Detector)
تجزيه گر يا تکفام ساز
(monochromator)
نمونه
(Sample)
منبع تابش
(Source)
کاغذ استاندارد
صفحات حساس
به نور مثل
کاغذعکسبرداری
فوتوالکتريک
گرمائی
گيرنده راديوئی
فيلتر (Filter)
منشور (Prism)
شبکه (Grating)
جامد
مايع
گاز
لامپ
قوس الکتريکی
ليزرها
نوسانگرهای راديو فرکانسی

27. تکفـــام سازها: = = صافی ها (فيلترها) ,  20 nm منشورها قانون snell
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
تکفـــام سازها:
صافی ها (فيلترها) ,  20 nm
منشورها
قانون snell
n Sin  = n' Sin '
Sin 1 n' Sin 2
Sin '1 n Sin '2
 = زاويه برخورد n = ضريب شکست محيط خارجی
' = زاويه شکست n' = ضريب شکست محيطی که شکست در آن انجام ميشود.
n' ~  ميزان تغيير در ضريب شکست به جنس منشور و بستگی دارد = = 

28. فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
در اثر برخورد تمام طول موجها به منشور , هر طول موج با زاويه معينی از منشور خارج ميشود که با چرخاندن منشور می توان طول موجها را از هم جدا کرد و از مسير نمونه عبور داد.

29. شبکه پراش (Grating) : شبکه عبارت است از رديفهای موازی و هم فاصله از شيارهايی که نزديک بهم ايجاد شده است تعداد اين شيارها حدوداً شيار در يک سانتيمتر ميباشد. توان تفکيک يک شبکه پراش به تعداد شيارها , فاصله آنها و سطح آن بستگی دارد. هر چه تعداد شيارها بيشتر (فاصله کمتر) و سطح شبکه بيشتر باشد توان تفکيک آن نيز بيشتر است.
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی

30. تفاوت مسير دو اشعه ورودی 1 و2 AB = d Sin i
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
تفاوت مسير دو اشعه ورودی 1 و2 AB = d Sin i
تفاوت مسير دو اشعه خروجی 3 و CD = d Sin 
n = d (Sin i  Sin )
چنانچه اين اختلاف مسير مضرب صحيحی ازطول موج باشد تداخل اتفاق نمي افتد وآن طول موجها منعکس و بقيه طول موجها در اثر تداخل حذف ميشوند و با چرخاندن شبکه ميتوان بطور متوالی طول موجها را ازهم جدا کرد.

31. طيف بينی تبديل فوريه: طيفهاي حوزه فركانسي :
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
طيفهاي حوزه فركانسي :
طيف امواج الكترومغناطيسي در ناحيه مورد مطالعه ، بوسيله تكفام ساز پخش ميشود و در هر لحظه فقط بخش كوچكي از طول موجها به نمونه برخورد ميكند و اثرات ناشي از جذب يا نشر ثبت ميشود.

32. طيفهاي حوزه زماني يا طيف بيني تبديل فوريه (FT)
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
طيفهاي حوزه زماني يا طيف بيني تبديل فوريه (FT)
در اين روش كليه طول موجها به طور همزمان از طريق دو مسير كه يكي با طول عبور ثابت و ديگري با طول عبور متغير است به نمونه برخورد كرده پس از جذب طول موجهاي معيني توسط نمونه شكل تداخل امواج باقيمانده نسبت به قبل از برخورد با نمونه تغيير كرده و از طريق عمليات رياضي به كمك كامپيوتر به طيف حوزه فركانسي تبديل مي گردد و طيف مربوطه ثبت مي گردد.

33. مزاياي طيف بيني تبديل فوريه (FT)
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
مزاياي طيف بيني تبديل فوريه (FT)
چون دراين روش نيازي به جداكردن طول موجها نيست بنابراين زمان طيف بيني خيلي كمتر است.
ميتوان تعداد زيادي طيف را در زمان معيني در حافظه كامپيوتر ذخيره كرد و سپس از آنها معدل گيري نمود كه در اين صورت نسبت علامت به لرزش يا سيگنال به نويز (S/N) به نحوه چشم گيري زياد مي شود.

34. دقت و قدرت تفكيك (Resolution):
فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی
دقت و قدرت تفكيك (Resolution):
دقت يا توانائي تفكيك طول موجها توسط يك طيف سنج به تكفام ساز (وسعت شبكه) و عرض شكافهاي مكانيكي مسيرعبور نور بستگي دارد.
هر چه وسعت شبكه بيشتر و عرض شكاف كمتر باشد ، دقت و قدرت تفكيك بيشتر مي شود.

35. فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی

36. فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی

37. فصل اول: مقدمه ای بر روشهای طيف بينی

38. فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
فصــل دوم
هـــدف:
1- آشنائي كامل با طيف بيني جذبي ماوراء بنفش و مرئي (UV/Vis)
2- ويژگيهاي دستگاهي و كاربرد آنها در تجزيه هاي كيفي و كمي
3- شناسائي تركيبات شيميائي

39. فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)

40. فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)

41. سطوح انرژی الکترونی , ارتعاشی و چرخشی
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
سطوح انرژی الکترونی , ارتعاشی و چرخشی

42. جذب مولكولي تابش: درناحيه UV/Vis به ساختمان مولكولي بستگي دارد.
مثال :
فرمآلدئيد : HCHO و 12 الكترون ظرفيتي
3 جفت الكترون  3 پيوند 
1 جفت الكترون  1 پيوند 
2 جفت الكترون  2 جفت الكترون غير پيوندي

43. C آرايش الکترونی سه تائی B آرايش الکترونی يکتائی A حالت پايه
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
C آرايش الکترونی سه تائی B آرايش الکترونی يکتائی A حالت پايه

44. نرژي چرخشي + انرژي نوساني + انرژي الكتروني = انرژي كل
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
براي جذبهاي مولكولي
E = Eel Evib Erot
نرژي چرخشي + انرژي نوساني + انرژي الكتروني = انرژي كل
جذب اتمي: ساده است ، چون
انرژي چرخشي و نوساني ندارد
(فقط جذب الكتروني)
جذب مولكولي: پيچيده است ،
چون جذبهاي متعدد ونزديك بهم دارد. Io I
نمونه

45. جذب مولكولي نوارهاي جذبي
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
Eel  Evib  Erot
UV/Vis IR Radio frequency
جذب اتمي  خطهاي باريک و مجزا
جذب مولكولي نوارهاي جذبي
(تشكيل شده از تعداد بسيار زيادي خطوط جذبي نزديك بهم)

46. طيفهاي مولكولي تحت تأثير برخوردهاي مولكولي وانتقال انرژي
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
طيفهاي مولكولي
تحت تأثير برخوردهاي
مولكولي وانتقال انرژي
A محلول بنزن در اتانول)
(B بخار بنزن )

47. قواعد گزينش در جذب مثلاً :
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
قواعد گزينش در جذب
براي يك انتقال علاوه برمقدارانرژي شرايط مناسب هم لازم است
مثلاً :
1- S=0 در اثر انتقال اسپين الكترون نبايد تغيير كند
2- تقارن حالت ابتدائي و حالت نهائي (شكل اوربيتالهاي مولكولي HCHO)
3- همپوشاني اوربيتالي

48. فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
حالتهاي خاص :
انتقال ممنوع حالت يكتائي به سه تائي در حضور مواد پارامگتيك مثل O2 و NO يا در حلالهاي حاوي اتمهاي سنگين مثل C2H5I با شدت صورت مي پذيرد.

49. نامگذاری و اصطلاحات در طيف نورسنجی
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
نامگذاری و اصطلاحات در طيف نورسنجی
نام
علامت
تعريف
اصطلاحی که توصيه نميشود
جذب A
- log T
چگالی نوری,خاموشی,جاذبيت
ضريب جذب a
A/bc
شاخص جاذبيت , شاخص جذب کننده , ضريب خاموشی
طول مسير b
طول داخلی سلول
1يا d
ضريب جذب مولی 
شاخص جاذبيت مولی,ضريب خاموشی مولی,ضريب جذب مولی
عبور T
I/I0
انتقالی
طول موج
nm , m
10-9m,10-6m
ميلی ميکرون و ميکرون
ماکزيمم جذب
max
طول موج مربوط به جذب ماکزيمم
ــــــــــ

50. انتقالهای الکترونی گذار ناحيه طيف الکترونی مثال * ماوراء بنفش خلاء
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
انتقالهای الکترونی
گذار
ناحيه طيف الکترونی
مثال
*
ماوراء بنفش خلاء
CH4 در 125nm
n*
ماوراء بنفش دور. گاهی ماوراء بنفش نزديک
استن در 190nm
متيل آمين در 213nm
*
ماوراء بنفش
آلدئيدهای اشباع شده
در 180nm
n*
ماوراء بنفش نزديک
و مرئی
استن در 277nm نيتروز-t- بوتان در465nm

51. فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)

52. گروههای رنگساز مهم: گروه رنگساز
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
گروههای رنگساز مهم:
گروه رنگساز
max , nm
max
C = C
185
8000
- C C -
175
6000
C = O
188
900
- NH2
195
2500
- CHO
210 20
- COOR
205 50
- COOH 60
- N = N -
252 , 371
8000 , 14
- N = O
300 , 665
100 , 20
- NO2
270 14
- Br
400

53. فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)

54. تركيبات غير اشباع آلكنهاي مزدوج و غير مزدوج تركيبات با گروه كربونيل
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
تركيبات غير اشباع آلكنهاي مزدوج و غير مزدوج
193nm اتيلن
219nm 1 و3 بوتادين
258nm هگزا تري ان
300nm اكتاتترا ان
تركيبات با گروه كربونيل o
CH3 - C - CH3
ضعيف
280 nm n*
قويتر
190 nm n*
قوي
150 nm *

55. هيدروکربنهای آروماتيک
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
هيدروکربنهای آروماتيک
طيفهاي جذب ماوراء
بنفش بنزن ، نفتالين و
آنتراين در اتانول

56. در حلالهاي قطبي در حلالهاي غير قطبي بخار بنزن تداخل نوارهاي جذبي
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
در حلالهاي قطبي
تداخل نوارهاي جذبي
و تشكيل نوار پهن
در حلالهاي غير قطبي
پيكهاي مجزا و باريك
بخار بنزن
تفكيك پيكها كامل

57. تركيبات آزو (-N=N-) 215 nm S-P* (-N=N-)
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
تركيبات آزو (-N=N-)
215 nm S-P*
285 nm *
(-N=N-)
در آزوبنزن 445 nm n* (قرمز آجري)

58. اثر حلال بر جذب گروههاي رنگساز
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
اثر حلال بر جذب گروههاي رنگساز
تأثير متقابل الكترواستاتيكي بين گروههاي رنگساز قطبي (كربونيل) با حلال قطبی باعث پايداري حالت پايه سطوح الكتروني می شود.
در نتيجه :
blue shift بطرف انرژي بيشتر n*
red shift بطرف انرژي كمتر *

59. طيف بيني جذبي كمي : شناسائي كيفي :
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
طيف بيني جذبي كمي :
اندازه گيري غلظت مواد معدني بر اساس جذب تابش
مقادير كم مواد معدني ـ ميزان جذب و مقايسه با جذب نمونه هاي استاندارد
شناسائي كيفي :
گروههاي رنگساز در مولكولهاي داراي جذب مخصوص بخود ميباشد
درناحيه UV (تركيبات)  و max

60. A=  b c مقدار جذب تابش c غلظت مولار =  ضريب جذبي مولي =
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
مقدار جذب تابش
%T =(P2/P1) X 100
-log T = -log (P2/P1) = A = bc
A=  b c
c غلظت مولار =
b طول مسير =
 ضريب جذبي مولي =
A جذب =
T عبور = P1 P2

61. قانون بير (بير ـ لامبرت)
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
قانون بير (بير ـ لامبرت)

62. كاربرد روشهاي نور طيف سنجي
اندازه گيري كمي
اندازه گيري غلظت آهن(II)

63. انحراف از قانون بير: مطابق انحراف از قانون بير A =  b c
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
انحراف از قانون بير:
مطابق انحراف از قانون بير
A =  b c
مقدار جذب با غلظت رابطه خطی دارد برای اندازه گيری غلظت با استفاده از محلولهای استاندارد با غلظت کاملاٌ مشخص

64. فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)

65. چگونه می توان انحراف از قانون بير را به حداقل ميرساند:
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
چگونه می توان انحراف از قانون بير را به حداقل ميرساند:
1- استفاده از دستگاههای دو پرتوئی (double – beam)
2- تابش تکفام
به حداقل رساندن پهنای باند عبوری
 , max  
0 < روی  تاثير می گذارد و باعث تغيير شيب منحنی کاليبراسيون می گردد.

66. 3- به حداقل رساندن پهنای شکاف (band width , slit width) :
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
3- به حداقل رساندن پهنای شکاف (band width , slit width) :

67. اثر پهنای نوار طيفی بر طيف جذبی بنزن (spectral band width)
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
اثر پهنای نوار طيفی بر طيف جذبی بنزن (spectral band width)

68. 4- نورهای سرگردان (Stray ligths):
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
4- نورهای سرگردان (Stray ligths):
نورهای سرگردان باعث انحراف منحنی در اندازه گيری غلظت ميشوند در دستگاههای تک پرتوئی ناحيه مرئی انحراف بيشتر است محفظه نمونه ميبايست کاملاٌ بسته و تاريک باشد.

69. 5- تغييرات عوامل شيميائی بايد به حداقل ممکن برسد.
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
5- تغييرات عوامل شيميائی بايد به حداقل ممکن برسد.
تفکيک ـ تجمع ـ تشکيل کمپلکس ـ پليمر شدن ـ واکنش با حلال و تغييرات pH و ... سيستم ميبايست در حالت تعادل باشد.

70. 6- جذب در يک نقطه ايزو بستيک (isobestic point):
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
6- جذب در يک نقطه ايزو بستيک (isobestic point):
در يک طول موج علاوه بر گونه مورد نظر همزمان گونه ديگری هم جذب داشته باشد چنانچه دوگونه باهم تعادل جابجائی و  مشترک داشته باشند قانون بير صادق است.

71. 7- حلال : قطبيت حلال روي جذب وطول موج جذب اثر ميگذارد.
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
7- حلال : قطبيت حلال روي جذب وطول موج جذب اثر ميگذارد.
* (red shift) , n* (blue shift)
(جابجائي قرمز) (جابجائي آبي)

72. 9ـ اثرات نوري : 8ـ درجه حرارت :
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
8ـ درجه حرارت :
تغييرات درجه حرارت باعث تغيير در حالت تعادل مي شود
9ـ اثرات نوري :
فلوئورسانس در اثر پرتو UV و پراكندگي مواد كلوئيدي

73. انتخاب طول موج مناسب : حذف عوامل مزاحم : انتخاب شرايط مناسب :
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
انتخاب طول موج مناسب :
فقط گونه مورد نظر جذب داشته باشد
حذف عوامل مزاحم :
جداسازي و خالص سازي نمونه مورد نظر
انتخاب شرايط مناسب :
1ـ pH 2ـ درجه حرارت 3ـ غلظت واكنشگر
4ـ زمان به تعادل رسيدن 5ـ ترتيب افزودن واكنشگرها 6ـ پايداري ماده جاذب 7ـ پوشانندگي براي حذف مزاحمتها 8ـ انتخاب حلال مناسب (تركيبي بين آب و حلالهاي آلي) 9ـ غلظت نمك (قدرت يوني محلول)

74. خطاهاي نورسنجي : _ در دستگاههاي ساده A= 0.2 - 0.7 ، T= %60 - %20
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
خطاهاي نورسنجي :
_ در دستگاههاي ساده A= ، T= %60 - %20
_ در دستگاههاي جديد محدوده نورسنجي وسيع تر شده است
_ به حساسيت و دقت آشكار سازها بستگي دارد

75. كاربردهاي روشهاي طيف نورسنجي :
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
كاربردهاي روشهاي طيف نورسنجي :
تجزيه مخلوطها :
جذب يك خاصيت جمع پذير است ميتوان چند گونه را در حضور هم اندازه گيري كرد
جذب در  A = A1 + A2 = 1 b c1 + 2 b c2
جذب در ' A' = A'1 + A‘2 = '1 b c1 + ‘2 b c2
روش ترسيمي (A/1b) = c1 + (2/1) c2

76. تعيين استوكيومتري واكنشها :
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
تعيين استوكيومتري واكنشها :
براي مطالعه كمپلكسها كاربرد دارد
nM + PL Mn Lp
1ـ روش نسبت مولي :
يكي ثابت ديگري متغير

77. 2ـ روش تغيير مداوم يا روش جاب (Job's method)
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
2ـ روش تغيير مداوم يا روش جاب (Job's method)
01 pd : 4 TMK
01 Hg : 3 TMK
در غلظتهاي كم TMK هر دو كمپلكس 1:1 مي دهند

78. مطالعه تعادلهاي شيميائي : ‌
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
مطالعه تعادلهاي شيميائي : ‌
مشروط بر اينكه دو جزء در حال تعادل در طول موجهاي كاملاً متفاوتي جذب داشته باشند
تعيين تعادلهاي اسيد ـ باز
HA + H2O H3O+ + A-
[H3O+] [A-]
[HA]
PKa = PH + log _____ [HA] = [A-]  PKa = PH
Ka =
[HA]
[A-]

79. تعيين جرم مولكولي : A= bc = (bw/M) تعيين سرعت واكنشها :
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
تعيين جرم مولكولي :
A= bc = (bw/M)
تعيين سرعت واكنشها :
تعقيب غلظت واكنش دهنده يا محلول با زمان از طريق اندازه گيري جذب
تجزيه و تحليل طيفي مقادير كم :
اندازه گيري ناخالصيها

80. دستگاهوري در طيف بيني ماوراء بنفش (UV) و مرئي (Vis)
نور سنج ها : Vis و UV و IR
طيف نور سنج ها : داراي تكفام ساز و پيچيده تر

81. اجزاء دستگاه يك طيف نورسنج (Spectrophotometer)
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
اجزاء دستگاه يك طيف نورسنج (Spectrophotometer)
منبع نور :
مرئي (Vis)  تنگستن (320nm  3000nm)
ماوراء بنفش (UV)  لامپ دوتريم (190nm  360nm)
آشكار ساز :
سد ـ لايه يا فتو ولتائي (نيمه هادي) Photo Voltaic
فتو آشكارساز يا فتو لوله خلاء (فتوكاتد) Photo tube
فتو تكثير كننده خلاء Photo multiplier

82. طيف سنجهاي تك پرتوئي (Single beam) :
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
طيف سنجهاي تك پرتوئي (Single beam) :

83. Two types of ion detectors
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
Two types of ion detectors
A) Faraday collector - long life, stable, for signals > 2-3e6 cps
B) Electron multiplier - limited life, linearity issues, high-precision, signals < 2e6 cps

84. Parts of the Spectrophotometer
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
Parts of the Spectrophotometer

85. سلول ها

86. طيف سنجهاي دو پرتوئي (double beam)
فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
طيف سنجهاي دو پرتوئي (double beam)

87. فصل دوم: طيف بينی جذبی ماوراء بنفش و مرئی (UV/Vis)
طيف سنج دو طول موجي