▷ Wat is spectrofotometrie?

In dit artikel wordt uitgelegd wat spectrofotometrie is. Zo vindt u de definitie van spectrofotometrie, wat een spectrofotometer is en waarvoor spectrofotometrie wordt gebruikt.

Wat is spectrofotometrie?

Spectrofotometrie is een techniek die de hoeveelheid licht meet die door een chemische stof wordt geabsorbeerd. Bovendien maakt spectrofotometrie het mogelijk om de concentratie van een chemische verbinding te bepalen, omdat de hoeveelheid geabsorbeerd licht afhankelijk is van de concentratie.

Spectrofotometrie is gebaseerd op het principe dat hoe hoger de concentratie van een chemische stof, hoe meer licht deze absorbeert. Zo kan de concentratie van een monster worden bepaald aan de hand van de hoeveelheid licht die het absorbeert.

Over het algemeen maakt spectrofotometrie gebruik van ultraviolette straling, zichtbaar licht en infraroodstraling. Ultraviolette straling en infraroodstraling zijn onzichtbaar voor het menselijk oog en hun golflengte varieert van respectievelijk ongeveer 100 tot 400 nm en 700 tot 1000 nm. Aan de andere kant is zichtbaar licht het gebied van het elektromagnetische spectrum dat onze ogen kunnen waarnemen en de golflengte ervan bestrijkt een bereik tussen ongeveer 380 nm en 750 nm.

Spectrofotometrie is erg handig in de natuur- en scheikunde, omdat alle stoffen lichtenergie kunnen absorberen. logischerwijs Hoewel de hoeveelheid geabsorbeerd licht afhankelijk is van de structuur van de moleculen en de eigenschappen van de stof. De verschillende kleuren van stoffen zijn bijvoorbeeld te wijten aan het feit dat ze allemaal licht met een andere golflengte absorberen.

Spectrofotometrie en de wet van Lambert-Beer

Bij spectrofotometrie is de wet van Lambert-Beer erg belangrijk, omdat deze de hoeveelheid licht die door een oplossing wordt geabsorbeerd, relateert aan de concentratie ervan.

De formule voor de wet van Lambert-Beer is dus als volgt:

$\displaystyle A=\log\frac{I_0}{I}=\varepsilon\cdot\ell \cdot c$

Goud:

$A$

is de absorptie, dat wil zeggen de hoeveelheid geabsorbeerd licht.
$I_0$

is de intensiteit van het binnenkomende licht.
$I$

is de intensiteit van het uitgangslicht.
$\varepsilon$

is de uitdovingscoëfficiënt, die een evenredigheidsconstante is.
$\ell$

is de lengte die het licht in het midden aflegt.
$c$

is de concentratie van de stof die licht absorbeert.

Deze formule is alleen geldig voor verdunde oplossingen, of met andere woorden, alleen voor vloeistoffen.

spectrofotometer

De spectrofotometer is het instrument waarmee spectrofotometrie kan worden uitgevoerd. Met andere woorden, de spectrofotometer is een apparaat dat wordt gebruikt om de intensiteit van geabsorbeerd licht te meten.

Een spectrofotometer kan ook worden gebruikt om de kleur van een object te beoordelen; in feite zijn de toepassingen van een spectrofotometer vrijwel eindeloos.

Met een spectrofotometer kun je vrijwel elk type object analyseren: vloeistoffen, kunststoffen, stoffen, metaal, papier… Zelfs als oplossingen normaal gesproken worden bestudeerd.

Opgemerkt moet worden dat de spectrofotometer de combinatie is van twee verschillende instrumenten: de spectrometer en de fotometer. Enerzijds is de spectrometer het apparaat dat licht met een gewenste golflengte produceert en anderzijds is de fotometer verantwoordelijk voor het meten van de intensiteit van het door het monster geabsorbeerde licht.

Toepassingen van spectrofotometrie

Hoewel het u misschien niet voor de hand ligt, kent spectrofotometrie vele toepassingen in het dagelijks leven. In deze sectie zullen we het gebruik van deze methodologie zien.

In de voedingssector wordt spectrofotometrie gebruikt om kwaliteitscontroles uit te voeren, omdat hiermee de concentratie van bepaalde stoffen in voedsel kan worden bepaald.

Op dezelfde manier wordt spectrofotometrie ook gebruikt om water te monitoren en te behandelen, want als water een zeer hoge concentratie van bepaalde chemische elementen bevat, wordt het als verontreinigd en daarom niet drinkbaar beschouwd.

Op dezelfde manier wordt spectrofotometrie ook gebruikt om de milieukwaliteit te monitoren. Laboratoria voeren spectrofotometrische tests uit om chemische stoffen te analyseren.

In de textielindustrie wordt spectrofotometrie gebruikt om de chemische samenstelling van materialen te bepalen. Deze tak van de wetenschap kan ook worden gebruikt om de samenstelling van de gebruikte verven te kennen.