کاربردهای طیف سنجی مرئی فرابنفش در شیمی

کاربردهای طیف سنجی مرئی فرابنفش در شیمی

اشتراک گذاری در email
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
یکی از پرکاربردترین دستگاه‌های موجود در آزمایشگاه‌های شیمی، اسپکتروفتومتر است که اساس کار آن طیف‌سنجی مرئی-فرابنفش با استفاده از قانون بیرلامبرت است. شیمی‌دانان گاهی به این دستگاه اسپکت و یا دستگاه یووی ویز هم می‌گویند. در شیمی از اسپکتروفتومتر برای تشخیص ناخالصی، تحلیل ساختار ترکیبات آلی، تعیین سینتیک واکنش و وزن مولکولی و برخی بررسی‌های کمّی و کیفی دیگر استفاده می‌کنند. در این مطلب به اختصار این کاربردها را بیان می‌کنیم.
کاربردهای طیف سنجی مرئی فرابنفش در شیمی

فهرست مطالب

۱- تشخیص ناخالصی­ ها

تشخیص ناخالصی با طیف‌سنجی یووی ویز

شکل ۱- تشخیص ناخالصی با طیف‌سنجی یووی ویز

طیف سنجی مرئی فرابنفش یکی از بهترین روش ها برای شناسایی ناخالصی های موجود در مولکول های مواد آلی است. به دلیل وجود ناخالصی ها در نمونه، قله ها جا به جا شده و یا قله به طیف اضافه می شود که می توان آن را با ماده اولیه استاندارد مقایسه نمود. ناخالصی ها با استفاده از اندازه گیری میزان جذب در یک طول موج خاص نیز قابل تشخیص هستند. به عنوان مثال، بنزن یک ناخالصی رایج در سیکلوهگزان است که وجود آن را می توان با اندازه گیری جذب در طول موج ۲۵۵ نانومتر شناسایی نمود.

۲- تحلیل ساختار ترکیبات آلی

شکل ۲- تعیین ساختار ترکیبات آلی با طیف‌سنجی مرئی-فرابنفش-فروسرخ نزدیک

طیف سنجی مرئی فرابنفش برای تحلیل ساختار ترکیبات آلی و تشخیص اشباع یا عدم اشباع روش کارآمدی است. محل قرارگیری قله ها و ترکیب قله ها، برای تشخیص به ما کمک می کند.

۳- تجزیه و تحلیل کمی

برای تعیین کمی ترکیب هایی که تابش فرابنفش را جذب می کنند، طیف سنجی جذبی فرابنفش روش مفیدی است. برای این کار قانون “بیر- لامبرت- بوگر” به شکل زیر به ما کمک می کند:

A = log I۰ / It = log 1/ T = – log T = abc = εbc

ε ضریب خاموشی، c غلظت و b طول محفظه نمونه است.

بسیاری از داروها یا به صورت مواد خام اولیه و یا به صورت فرمولاسیون هستند. با تهیه یک محلول مناسب از دارو در یک حلال و اندازه گیری جذب در طول موج مشخص می توان دارو را مورد بررسی قرار داد.

به عنوان مثال قرص “دیازپام” را می توان با حل نمودن ۵ درصد H2SO4 در متانول در طول موج ۲۸۴ نانومتر مورد بررسی قرار داد.

روش های دیگر برای تحلیل کمی به شرح زیر است:

روش منحنی کالیبراسیون

روش چند مؤلفه ای همزمان

روش اسپکتروفوتومتری اختلافی

روش اسپکتروفوتومتری مشتقی

۴- تحلیل کیفی

طیف سنجی مرئی فرابنفش برای دسته بندی ترکیباتی که تابش فرابنفش را جذب می کنند روش مناسبی است. با مقایسه طیف جذب نمونه با طیف جذب مواد شناخته شده می توان شناسایی را انجام داد.

به طور کلی این روش برای تحلیل ترکیبات آروماتیک و الفین های آروماتیک قابل استفاده است.

۵- تفکیک اسیدها و بازها

شکل ۳- تفکیک اسید و باز با اسپکتروفتومتر

PH = PKa + log [A] / [HA]

مقدار PKa در صورتی قابل محاسبه است که نسبت [A-] / [HA] را در یک PH مشخص بدانیم. در این صورت نسبت [A-] / [HA] از نمودار رسم شده (میزان جذب براساس طول موج) در PHهای مختلف قابل محاسبه است.

۶- سینتیک شیمیایی

سینتیک واکنش را نیز می توان با استفاده از طیف سنجی فرابنفش بررسی نمود. تابش فرابنفش از نمونه می گذرد و جذب تغییر می کند. این فرایند قابل مشاهده و اندازه گیری است.

۷- تعیین وزن مولکولی

شکل ۴- تعیین وزن مولکولی با طیف سنجی uv-vis

وزن مولکولی ترکیب ها را می توان با استفاده از طیف سنجی و آماده سازی مشتقات این ترکیب ها اندازه گیری نمود. برای مثال اگر بخواهیم وزن مولکولی “آمین” را اندازه گیری کنیم، آن را به “آمین پیکرات” تبدیل می کنیم. سپس غلظت مشخصی از آمین پیکرات را در یک لیتر حلال حل می کنیم و شدت نور را در ۳۸۰ نانومتر اندازه گیری می نماییم. حال می توان با استفاده از فرمول زیر غلظت محلول را در هر لیتر محاسبه نمود.

C=log⁡〖I_0⁄I_t 〗/(ε_max×I)

پس از مشخص شدن وزن مولکولی آمین پیکرات، از C و W می توان وزن مولکولی آمین را نیز محاسبه نمود.

Reference:

https://www.pharmatutor.org/

efficitur. dolor. mattis et, ultricies Curabitur nunc suscipit vel,