Instrumentele DEEL 1

Licht wordt door een staal gestuurd, een deel van dit licht zal geabsorbeerd worden om het molecuul in geëxciteerde toestand te brengen. De detector meet een deel van het licht dat niet is geabsorbeerd en kan hierdoor de absorbantie berekenen.

Polarisatie, dispersie, breking en interferentie

Hoeveel straling geabsorbeerd wordt

UV/VIS spectrofotometrie

Geabsorbeerde kleur en doorgelaten kleur zijn complementair: tegenover elkaar in de kleurencirkel.

Absorbantiespectrometrie meet hoeveel straling geabsorbeerd wordt, terwijl emissiespectrometrie meet hoeveel straling uitgezonden wordt.

Het doel is om de kernen van energieniveau 1 naar energieniveau 2 te laten springen, waarna ze weer terugvallen naar energieniveau 1 en radiogolven uitgezonden worden die gedetecteerd kunnen worden.

Een verhoogd extern magnetisch veld is nodig om dezelfde resonantie te krijgen.

TMS wordt gebruikt als interne standaard om de chemische shift te meten tegenover een referentiepunt.

Protonen met goede afscherming liggen dicht bij de nul op de x-as van het NMR-spectrum.

Spin-spin koppeling is de zwakke interactie tussen naburige kernen van een molecule, die elkaars resonantielijnen kunnen opsplitsen.

De regel is: aantal naburige protonen in de kern + 1.

Het solvent heeft een invloed op de plek waar de pieken voorkomen in het spectrum, dus het is belangrijk om te weten welk solvent je gebruikt en welke invloed het heeft.

Enkele toepassingen zijn identificatie, bio-organische structuurbepalingen en biomedische toepassingen zoals MRI.

Protonen resoneren meestal niet allemaal bij dezelfde frequentie.

Hoe kleiner de EN-waarde, hoe beter het atoom afschermt, wat resulteert in een verschuiving in de chemische shift.

Het is niet mogelijk omdat H niet alleen voorkomt in moleculen.

Het beïnvloedt de spin-spin koppeling en bepaalt het aantal pieken in het NMR-spectrum.

Meten van lichtemissie door geëxciteerde moleculen

Voor en na absorptie

Ca 8800K

Sporenanalyse ppb-ppm van metalen en niet-metalen

Filterfluorimeter

VFM: excitatie van atomen, excitatie dmv hoge temperatuur; Fluorimetrie: excitatie van moleculen, excitatie dmv licht

∆t > 10-4s tot uren (fosforescentie), onmiddellijk (fluorescentie)

Instellen op λmax

Verschil tussen standaard en monster

Ca-bepalingen (calceïne), immunologische bepalingen (Ab met fluorescerende groep), fluorescerende imunno assay, FIA, fluorescentie-microscopie

Attenuated Total Reflectance (ATR) met een diamanten kristal

Het monster moet bij zeer hoge temperatuur in gasfase worden gebracht, zodat de moleculen uiteenvallen in atomen (atomiseren).

Holle Kathodelamp

Excitatie zo hoog mogelijk en ionvorming zo laag mogelijk

Met luchtstroom over het uiteinde van capillair geblazen dat in een oplossing van monster is geplaatst.

Isoleren van spectrumspecifiek voor element

Argongas

Oplossen in organische solvent, na verdampen restant op NaCl venster, vervolgens suspensie in paraffine olie tussen KBr/NaCl vensters.

Het gasmonster wordt geïntroduceerd bij zeer hoge temperatuur in gasfase, zodat de moleculen uiteenvallen in atomen (atomiseren).

Isoleren van spectrumspecifiek voor element

Excitatie zo hoog mogelijk en ionvorming zo laag mogelijk

Vernevelen van monster: luchtstroom over het uiteinde van capillair geblazen dat in een oplossing van monster is geplaatst.

De golflengthselector selecteert gewenste golflengten met behulp van filters en monochromators.

Het absorptiefilter gebruikt glasfilter en is van mindere kwaliteit dan het interferentiefilter, dat licht splitst met behulp van spiegel en rooster en een bepaalde golflengte doorlaat.

Nefelometrie meet lichtverstrooiing bij invallen van licht op een staal, waarbij de meethoek afhankelijk is van de deeltjesgrootte.

Infraroodspectrometrie wordt gebruikt voor het meten van golflengtes in het IR-gebied en absorptie gebeurt bij vibrerende moleculen met polaire covalente bindingen.

Het IR-spectrum wordt in transmissie weergegeven en gebruikt een ideale stralingsbron, naalden en spiegel voor data-output.

De uitrusting bestaat uit stalen cuvetten, moet droog bewaard worden en mag geen water of glas/kwarts gebruiken. Solventen worden meestal niet gebruikt.

Stralingsbronnen zoals wolfraam, xenon, mercurie en deuterium kunnen worden gebruikt in een UV/VIS-spectrofotometer.

Nefelometrie meet Rayleigh- en Mie-lichtverstrooiing, waarbij de meethoek afhankelijk is van de deeltjesgrootte, terwijl turbidimetrie sterk afhankelijk is van de stabiliteit van suspensies en de schijnbare absorptie meet.

De detector meet de absorptie van licht nadat het door de monitortoren en filters is geselecteerd.

De monochromator splitst licht in monochromators met spiegel en rooster, selecteert en laat een bepaalde golflengte door.

IR-straling kan vibraties versterken in een molecule, wat handig is voor de identificatie en structuuropheldering van organische verbindingen.

Nefelometrie meet lichtverstrooiing bij invallen van licht op een staal, terwijl turbidimetrie sterk afhankelijk is van de stabiliteit van suspensies en de schijnbare absorptie meet.

UV/VIS spectrofotometrie steunt op absorbantiespectrofotometrie, waarbij licht door een staal wordt gestuurd en een deel van dit licht geabsorbeerd wordt om het molecuul in geëxciteerde toestand te brengen.

Het doel van infraroodspectrometrie is om te meten hoeveel straling geabsorbeerd wordt door de materie (moleculen of atomen) in de oplossing. IR-straling wordt geabsorbeerd door specifieke functionele groepen in moleculen.

Bij vlamfotometrie wordt de straling geabsorbeerd door atomen die in een vlam zijn geëxciteerd, terwijl bij fluorimetrie de straling geabsorbeerd wordt door moleculen die in geëxciteerde toestand gebracht zijn.

De detector meet een deel van het licht dat niet is geabsorbeerd en kan hierdoor de absorbantie berekenen.

Nefelometrie meet de verstrooiing van licht door deeltjes in een vloeistof, terwijl turbidimetrie de hoeveelheid verstrooid licht meet.

Absorbantiespectrometrie meet hoeveel straling geabsorbeerd wordt door de materie (moleculen of atomen) in de oplossing.

Met Attenuated Total Reflectance (kristal)

Excitatie zo hoog mogelijk en ionvorming zo laag mogelijk

Isoleren van spectraallijn specifiek voor element

Vernevelen van monster: luchtstroom over het uiteinde van capillair geblazen dat in een oplossing van monster is geplaatst

Argongas

Excitatie van de kernen

Referentie voor chemische shift

Met fotocellen achter interferentiefilters

Nefelometrie meet verstrooid licht, turbidimetrie meet geabsorbeerd licht

Nefelometrie meet de intensiteit van verstrooid licht

Oplossen in organische solvent, na verdampen restant op NaCl venster, vervolgens suspensie in paraffine olie tussen KBr/NaCl vensters

Excitatie zo hoog mogelijk, ionvorming zo laag mogelijk, verneveling van monster, uiteindelijk in vlam geatomiseerd

ca 8800K

Meestal FMB (fluorescentiemeting)

Ca-bepalingen (calceïne), immunologische bepalingen (Ab met fluorescerende groep), fluorescerende imunno assay, FIA, fluorescentie-microscopie

Meten van lichtemissie door geëxciteerde moleculen

Filterfluorimeter

Verschil tussen standaard en monster (voorzuiveren, juiste keuze oplosmiddel, standaardadditie)

Sporenanalyse ppb-ppm van metalen en niet-metalen

Selectieve absorptie door te bepalen element X, intensiteit van de lamp wordt gemeten voor en na absorptie

Vlamfotometrie meet geabsorbeerde straling, fluorimetrie meet uitgezonden straling

VFM: excitatie van atomen, Fluorimetrie: excitatie van moleculen

Het doel is het meten van geabsorbeerde infraroodstraling door functionele groepen in moleculen

IR-straling kan versterkt worden door te kiezen voor een geschikt oplosmiddel, wat handig is voor het verbeteren van de kwaliteit van IR-spectra

Enkele voorbeelden van stralingsbronnen zijn wolfraam, xenon, mercurie en deuterium.

Een absorptiefilter gebruikt glasfilter en is van mindere kwaliteit dan een interferentiefilter, die licht splitst met behulp van spiegels en roosters.

Nefelometrie meet lichtverstrooiing bij invallen van licht op een staal, waarbij Rayleigh- en Mie-lichtverstrooiing worden gemeten.

Het IR-spectrum wordt in transmissie weergegeven en maakt gebruik van een ideale stralingsbron, naalden en spiegel voor data-output.

Een monochromator in een vlamfotometer selecteert de gewenste golflengten voor meting.

De golflengthselector selecteert de gewenste golflengten met behulp van filters en monochromators.

Turbidimetrie meet lichtverstrooiing bij invallen van licht op staal en is sterk afhankelijk van de stabiliteit van suspensies, waarbij schijnbare absorptie wordt gemeten.

Infraroodspectrometrie wordt gebruikt voor identificatie en structuuropheldering van organische verbindingen door absorptie bij vibrerende moleculen met polaire covalente bindingen.

Stralingsbronnen zoals wolfraam, xenon, mercurie en deuterium kunnen worden gebruikt in een UV/VIS-spectrofotometer.

De detector in de apparatuur meet de absorptie van licht nadat het door monitortoren en filters is geselecteerd.

De golfstraling in het IR-gebied kan vibraties versterken in een molecule, wat handig is voor identificatie en structuuropheldering van organische verbindingen.

De monochromator in een vlamfotometer selecteert de gewenste golflengten voor meting.

Het principe van NMR is dat radiogolven worden toegevoegd aan de kernen van moleculen/atomen, waardoor ze van energieniveau 1 naar energieniveau 2 springen en vervolgens weer terugvallen naar energieniveau 1, waarbij radiogolven worden uitgezonden die gedetecteerd kunnen worden.

Het belangrijkste resonantieafkomstig van protonen (meestal 1H en 13C) in NMR.

Chemische shift in NMR is de verschuiving van de resonantielijn en hangt af van de afscherming door omringende elektronen, die op hun beurt afhankelijk is van de elektonegativiteit van het atoom waar ze aan vasthangen.

Tetramethylsilaan (TMS) wordt gebruikt als interne standaard in NMR om de chemische shift te meten ten opzichte van TMS, waarvan de chemische shift als referentiepunt dient.

Op de x-as van een NMR-spectrum wordt de chemische shift weergegeven.

Spin-spin koppeling in NMR is de zwakke interactie tussen naburige kernen van een molecule, die elkaars resonantielijnen opsplitst, resulterend in meerdere piekjes in het spectrum.

Het aantal pieken als gevolg van spin-spin koppeling wordt berekend met de formule: aantal naburige protonen in de kern + 1.

De twee soorten toestellen van een NMR spectrofotometer zijn: een toestel met een constante magneet en variabele radiogolven, en een toestel met variabele magneet en constante radiogolven (continuous wave (WV)).

Het gebruikte solvent heeft invloed op de plek waar de pieken voorkomen in het NMR-spectrum en dient daarom goed gekend te zijn, samen met de invloed die het heeft.

Het extern magnetisch veld heeft een directe invloed op de chemische shift in NMR, waarbij een toenemend extern magnetisch veld een toenemende frequentie nodig heeft om te resoneren.

Spin-spin koppeling in NMR is de zwakke interactie tussen naburige kernen die elkaars resonantielijnen opsplitst, resulterend in meerdere piekjes in het spectrum.

Enkele toepassingen van NMR zijn identificatie, bio-organische structuurbepalingen en biomedische toepassingen zoals MRI-toestellen.