Diapositive 1

Dpartement dAlger

Spectrophotomtrie dabsorption de lultraviolet et visible1I/GnralitsDe nombreuses mthodes analytiques sont fondes sur les interactions entre la matire et les radiations lectromagntiques.Les proprits optiques sont les structures atomiques molculaires.Les radiations lectromagntiques sont mises, transmises et absorbes sous forme de corpuscules appels quanta de lumire ou photon.

Spectre: image obtenue par dcompositiondune lumire en une suite de radiationsmonochromatiques2Rappel sur les radiations lectromagntiques

Reprsentation dune onde lectromagntique3 : Longueur donde en : m, m, nm. 1 = 10-10 m ,1 nm=10-9m ,1 m =10-6m C: Clrit de la lumire dans le vide est de 3108 m/s T: Priode; temps au bout duquel le phnomne se reproduit identique lui mme

: frquence ( s-1 ou Hertz Hz )

E : Energie du photon en Joules (J)h : constante de Planck = 6.62 . 10-34 J.s

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5nergie dune molcule(suite)Lorsque la molcule absorbe dans lultra violet et le visible son nergie est augment en tant qunergie lectroniqueDans lultra violet et le visible modification lectronique des molcules8Phnomnes dabsorption

DE = En - En-1 = hn avec h = cste de Planck = 6.6262 * 10-34 Js9Aspect quantitatif

Intensit lumineuse Lintensit est lie au nombre de photons de mme nergie on exprime cette intensit incidente I0 Il sagit dune lumire monochromatiqueUne radiation possdant une nergie: E=h=h.c/ est mise par une source de lumire et traverse un milieu donnAu cours du trajet cette lumire peut subir une absorption partielle par les molcules absorbantes

solutionI0 constantI LTrajet optique (longueur de la solution)Avec I < I010LOI DE BEER-LAMBERT La loi de Beer-Lambert, aussi connue comme la loi de Beer-Lambert-Bouguer et chez les francophones parfois mme simplement comme la loi de Bouguer, est une relation empirique reliant l'absorption de la lumire aux proprits des milieux dans lesquels elle passe.

11LOI DE BEER-LAMBERT La loi de Beer-Lambert tablit une proportionnalit entre la concentration d'une entit chimique en solution, et l'absorbance de celle-ci et la longueur du trajet parcouru par la lumire dans la solution.

12 Lorsquune lumire dintensit I0 passe travers une solution, une partie de celle ci est absorbe par le(s) solut(s). Lintensit de la lumire transmise est donc infrieure I0 . On dfinit labsorbance de la solution comme:

13On parle aussi de transmittance dfinit par la relation:

Labsorbance est une valeur positive, sans unit. Elle est dautant plus grande que lintensit transmise est faible.

14La relation de Beer-Lambert dcrit que, une longueur donde donne, labsorbance dune solution est proportionnelle la concentration des espces de la solution, et la longueur du trajet optique (distance sur laquelle la lumire traverse la solution).

15Alors, pour une solution limpide contenant une seule espce absorbante:

DO est labsorbance ou la densit optique de la solution pour une longueur d'onde ; C (en mol.L-1) est la concentration de lespce absorbante; L (en cm) est la longueur du trajet optique; (en mol-1.L.cm-1) est le coefficient dextinction molaire de lespce absorbante en solution. Il rend compte de la capacit de cette espce absorber la lumire, la longueur donde .

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K : constante qui dpend de , de la nature de la molcule et du mode dexpression de C. Si C en moles/l : K = : coefficient dabsorption molaire.(moles/l)-1..cm-1 Si C en g/100ml : K = E1%1cm : coefficient dextinction spcifique. (le E 1% ) (g/100ml)-1..cm-1

La loi de Beer Lambert est linaire pour 0 < DO 1 .La loi de Beer Lambert est additive pour labsorbance; mains non pour la transmittance.

A B C..I0I

17Conditions de validit de la loi de Beer Lambert :

1/ Lumire monochromatique

2/ Faibles concentrations

3/ La solution ne doit tre ni fluorescente, ni htrogne (bulles, prcipit)

4/ La solution nest pas le sige dune raction photochimique.

18SPECTROPHOTOMETRE

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20source lumineuseElle est constitue par :

Une lampe dcharge au deutrium utilise dans le domaine de 190 400 nm avec un maximum d'mission 652,1nm.

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Une lampe filament de tungstne pour la rgion allant de 350 800 nm.

22Monochromateur

L'lment de base est un prisme, un rseau ou un filtre color. Le rle du monochromateur est d'isoler le rayonnement sur lequel on fait la mesure. Il est compos principalement d'un systme dispersif, d'une fente d'entre et d'une fente de sortie.

23Cuve

Elle contient soit l'chantillon soit la rfrence. La longueur de la cuve est dfinie (1, 2, 4 ou 5cm de trajet optique). Elle doit tre transparente aux radiations d'tude. Par exemple en UV, les cuves sont en quartz, elles ne peuvent tre ni en verre ni en plastique.24Dtecteur

Cellule photoelectrique qui transforme lenergie lumineuse en courant electrique qui est amplifi

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Dtermination de la concentration dune solution X en utilisant une courbe dtalonnage

Applications:26SPECTRE DABSORPTION

cafine

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