Optické metody Metody využívající lom světla (refraktometrie)

Prezentace na téma: "Optické metody Metody využívající lom světla (refraktometrie)"— Transkript prezentace:

1 Optické metody Metody využívající lom světla (refraktometrie)
Měření rozdílu indexu lomu (interferometrie) Otáčení roviny polarizovaného záření (polarimetrie, ORD, CD) Měření rozptylu záření (turbidimetrie, nefelometrie)

2 Lom světla

3 1. Metody využívající lomu světla
Snellův zákon: Vzduch: n=f(l,1/T,p) l=589 nm (Na); T=20°C

4 1. Metody využívající lomu světla
Kvalitativní, kvantitativní analýza Specifická refrakce: Molární refrakce: Atomová refrakce: r nezávisí na T,p Lze také spočítat jako součet hodnot (z tabulek) jednotlivých skupin. Shoda = potvrzení navržené struktury.

5 Příklad Pro l = 589 nm RA (C)=2,418 dvojná vazba=1,733
RA (H)=1,100 dvojná vazba=1,733 Toluen: n589nm,20°C=1,4962 r=0,8660 g.cm-3 (20°C) M=92,08

6 Refraktometrie Měření n pomocí kritického (mezního) úhlu bm
Měření: zdroj výbojka žárovka + monochromátor lámavý hranol - temperování Schéma refraktometru

7 Interferometrie Měří rozdíl n Optická dráha: l.n (v 10-7)
Odečítání proti referenční, konstantní séri z průchodu pod kyvetami Měření: zdroj výbojka žárovka + hranol Dvě kyvety v temperované lázni Kompenzační destička

8 Interferometrie Analytické využití:
Identifikace látek, kriterium čistoty Stanovení koncentrace: Zeissův laboratorní interferometr Refraktometrické detektory v HPLC, analyzátory interferujících plynů

9 Otáčení roviny polarizovaného záření
Nepolarizované světlo Polarizovaná elektromagnetická vlna Polarizace světla

10 Otáčení roviny polarizovaného záření
Záření nepolarizované → rovinně polarizované (lom, odraz) Superpozice dvou kruhově polarizovaných paprsků rotujících v rovině kolmé na směr paprsků opačným směrem (x-z) Rychlost šíření složek je různá (u opticky aktivních látek; chirální struktura) – otáčení roviny polarizovaného záření l:[dm] c:[g/ml]

11 Otáčení roviny polarizovaného záření
Molární otáčivost: Měrná (specifická) otáčivost:

12 Polarimetrie Měření: polarimetry, spektropolarimetry, dichrometry
Klínová kompenzace → křemen s opačnou otáčivostí

13 Otáčení roviny polarizovaného záření
Použití: Určování koncentrace opticky aktivních látek (a ~ c) – sacharimetry Polarimetrické cely Studium vztahů mezi strukturou a vlastnostmi látek

14 Optická rotační disperze (ORD)
Hodnota am (optická aktivita) závisí na vlnové délce Cottonův efekt (měření v oblasti absorpčního maxima) Schéma ORD spektropolarimetru

15 Cirkulární dichroismus (CD)
Složky vektoru elektrického pole rovinně polarizovaného záření (pravotočivá a levotočivá) jsou různě absorbovány opticky aktivní látkou – cirkulární dichroismus (CD spektrometrie)

16 Cirkulární dichroismus (CD)
CD spektra polypeptidů s rozdílnou konformací CD spektra rozdílných polypeptidů v prostředí fosfátového pufru

17 Měření rozptylu záření
Rozptyl záření na částicích (Tyndallův jev) je závislý na koncentraci látky Možnosti: Turbidimetrie Nefelometrie Použití: roztoky (koloidní nebo jemné, nelze filtrovat) – moč,… Požadavek – stejná velikost a tvar částic (definovaná příprava – teplota, míchání…) Také k určování velikosti částic a tvaru částic plyny (kouř, aerosoly)

18 Turbidimetrie Měříme intenzitu prošlého (nerozptýleného) záření
Pro vysoké koncentrace analytu 1 - zdroj záření; 2,2’ - čočky; 3 - vzorek; 4 - detektor

19 Nefelometrie Měříme intenzitu rozptýleného záření
Pro nízké koncentrace analytu Srovnání s čistým rozpouštědlem 1 - zdroj záření; 2 - čočka; 3 - vzorek; 4 - detektor