Spectofotometrie

Spectofotometrie is een methode om gehaltes van bepaalde stoffen in een oplossing te bepalen door middel van licht. Ik zal hier bespreken hoe dat in het werk gaat en wat de voordelen en nadelen zijn.

Hoe ontstaat licht?

Alles wat je ziet bestaat uit atomen en moleculen. Atomen zijn hele kleine ronde bolletjes met een kern van protonen en neutronen en om die kern draaien elektronen. Die elektronen zitten in verschillende schillen. Wanneer een elektron in een schil een niveau hoger gaat dan is die in een aan geslagen toestand. Het elektron zal niet altijd in de aan geslagen toestand blijven, hij zal weer snel terug gaan naar zijn oorspronkelijke schil, de grond toestand . Wanneer een elektron van de aan geslagen toestand weer terug gaat naar de grond toestand komt er licht vrij.

Hoe werkt spectofotometrie?

Stoffen kunnen licht ook absorberen en reflecteren, dat noemen we absorptiespectometrie.
Als we een groen vel papier nemen en er een witte lamp op schijnen dan is het papier groen, dat gebeurt ook als we er een groene lamp op schijnen. Maar als we er een blauwe lamp op schijnen word het blauw en met een gele lamp word het geel. Dat komt doordat licht straling is die zich voorbeweegt als golfjes. De golfjes hebben ook een lengte, hoe meer energie het golfje bevat hoe kleiner de golflengte. Het zichtbare lichtspectrum loopt van 400 -750 nm. Een enkeling ziet nog meer. Zuiver wit licht bevat alle golflengten.
Wanneer we wit licht op een groen papier schijnen dan worden de groene golflengten gereflecteerd, terwijl de andere golflengten geabsorbeerd worden.

Als we water aankleuren met een groene kleurstof en er een witte lamp opschijnen dan zal die opnieuw het groene golfgebied reflecteren en de rest absorberen, maar omdat het een oplossing van water is, laat hij ook een deel van het licht door. De hoeveelheid licht die het doorlaat is te meten en zegt iets over de concentratie van kleurstof in de oplossing.
Wanneer de de concentratie 2x verhogen dan zal die 2x minder licht doorlaten. Wanneer we de oplossing 2x verdunnen zal die 2x meer licht doorlaten. Het is een rechtlijnig verband.
De hoeveelheid licht die het doorlaat noemen we de extinctie.

IJklijn

Een spectofotometer bestaat uit een lichtbron, een detector en een cuvet. Een cuvet is een klein glazen buisje waar de vloeistof ingaat. De lichtbron stuurt licht met een specifiek gekozen golflengte door de cuvet en de detector meet de extinctie. Wanneer dat gedaan is met 5 oplossingen waarvan de concentratie bekend is kan er een ijklijn gemaakt worden. Een ijklijn is een grafiek met op de horizontale as de concentratie kleurstof en op de verticale as de extinctie. Als je het goed gedaan hebt is de lijn mooi recht( helemaal recht word die nooit). Nu kun je het monster meten en kun je met de extinctie de concentratie aflezen uit de grafiek.

Voordelen

• Het is goedkoop
• Het is gemakkelijk

Nadelen

• Het is arbeidsintensief. Het maken van de oplossingen en verdunningen kost tijd en bij sommige bepalingen moet ook een tijdje gewacht worden.
• Niet alle bepalingen zijn even nauwkeurig.
• Er ontstaat veel rommel.