Question 1

Cosa succede quando la luce passa attraverso un campione nella spettroscopia UV-Vis?

Accepted Answer

Quando la luce passa attraverso un campione, alcune lunghezze d'onda vengono assorbite dalle molecole mentre altre vengono trasmesse. La trasmissione è il rapporto tra l'intensità della luce trasmessa e l'intensità della luce incidente. L'assorbanza, calcolata come A = -log(T), indica quanta luce il campione ha assorbito. Questa misurazione dell'assorbanza costituisce la base sia per l'identificazione dei composti che per la quantificazione delle loro concentrazioni.

Question 2

Come fa la legge di Beer a correlare l'assorbanza alla concentrazione del campione?

Accepted Answer

La legge di Beer stabilisce che l'assorbanza è uguale al coefficiente di attenuazione molare moltiplicato per la lunghezza del percorso e la concentrazione. Il coefficiente di attenuazione molare riflette la capacità di un composto di assorbire la luce a una specifica lunghezza d'onda. Le cuvette standard hanno una lunghezza del percorso di 1 cm. Questa relazione consente di calcolare la concentrazione del campione se è nota l'assorbibilità, oppure è possibile utilizzare curve di calibrazione principi e applicazioni per determinare concentrazioni sconosciute.

Question 3

Perché ogni molecola ha uno spettro di assorbanza unico?

Accepted Answer

Lo spettro di assorbimento unico di ogni molecola risulta dalla sua distinta struttura chimica, che determina il band gap—la differenza di energia tra stati fondamentali ed eccitati. Quando l'energia di un fotone corrisponde esattamente a questo band gap, la molecola lo assorbe e passa a uno stato di energia superiore. Strutture molecolari diverse hanno diversi band gap, producendo caratteristici modelli di assorbimento a lunghezze d'onda specifiche.

Question 4

Quali componenti dell'apparecchiatura selezionano lunghezze d'onda specifiche in uno spettrofotometro UV-Vis?

Accepted Answer

Un monocromatore separa le lunghezze d'onda della luce spazialmente e posiziona una fessura di uscita dove emerge la lunghezza d'onda desiderata. In alternativa, i filtri possono selezionare lunghezze d'onda specifiche. La maggior parte degli spettrofotometri utilizza una lampada al deuterio per la gamma UV (170–375 nm) e una lampada a filamento di tungsteno per la gamma visibile (350–2.500 nm). Il monocromatore può eseguire la scansione su intervalli di lunghezza d'onda per generare spettri di assorbanza completi.

Question 5

Come si prepara un campione e un vuoto per la misurazione UV-Vis?

Accepted Answer

Innanzitutto, preparare un vuoto riempiendo una cuvetta pulita con il solvente del campione e pulendo l'esterno con carta priva di pelucchi. Inserire la cuvetta nello spettrofotometro con i lati scanalati fuori dal percorso del fascio e fissare il coperchio. Misurare e registrare l'assorbanza del vuoto. Quindi risciacquare la cuvetta due volte con il campione, riempirla per circa tre quarti, pulirla e misurare l'assorbanza del campione alla stessa lunghezza d'onda. Sottrarre la misurazione del vuoto dal campione.

Question 6

Come può la spettroscopia UV-Vis misurare la cinetica di reazione?

Accepted Answer

La cinetica di reazione viene misurata effettuando ripetute misurazioni di assorbanza UV-Vis al massimo dell'assorbanza nel tempo. Registra una lettura di assorbanza iniziale prima dell'inizio della reazione. Dopo aver aggiunto il reagente e miscelato, misura l'assorbanza a intervalli regolari. Man mano che la reazione procede, i cambiamenti nell'assorbanza riflettono i cambiamenti nella concentrazione del composto, permettendoti di tracciare il progresso della reazione e determinare quando si verifica il completamento.

Question 7

Quali sono le comuni applicazioni di spettroscopia UV-Vis in laboratorio?

Accepted Answer

La spettroscopia UV-Vis quantifica le proteine utilizzando i saggi di Bradford con il colorante blu Coomassie a 595 nm o l'assorbimento diretto delle proteine a 280 nm. Misura la densità delle cellule batteriche tramite la densità ottica a 600 nm, dove un OD600 di 1 indica circa 8 × 10⁸ cellule per mL. Quantifica anche gli inquinanti ambientali come gli ossidi di azoto misurando i complessi colorati dei coloranti azoici. Queste applicazioni dimostrano la versatilità UV-Vis in campi biologici, ambientali e analitici.

Spettroscopia ultravioletta/visibile (UV-VIs) - Quiz di valutazione