I – STRUCTURE DE LA MATIERE ET SPECTRE D’EMISSION OU D’ABSORPTION
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EMISSION ET ABSORPTION DES REM. NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE PowerPoint PPT Presentation


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I – STRUCTURE DE LA MATIERE ET SPECTRE D’EMISSION OU D’ABSORPTION 1- Introduction : loi de Kirchhoff 2 - Spectres atomiques 3 - Spectres moléculaires II - PRINCIPE DES DOSAGES SPECTROMÉTRIQUES 1 - Dispositif expérimental : spectroscope 2 - Loi de Beer - Lambert

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EMISSION ET ABSORPTION DES REM. NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE

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Presentation Transcript


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

I – STRUCTURE DE LA MATIERE ET SPECTRE D’EMISSION OU D’ABSORPTION

1- Introduction : loi de Kirchhoff

2 - Spectres atomiques

3 - Spectres moléculaires

II - PRINCIPE DES DOSAGES SPECTROMÉTRIQUES

1 - Dispositif expérimental : spectroscope

2 - Loi de Beer - Lambert

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

h =  Wn’ - Wn

W

W

Wn’

Wn’

h

h

Wn

Wn

absorption

émission

Les fréquences d’absorption sont les mêmes que celles d’émission : loi de Kirchhoff


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

SPECTRE D’EMISSION/D’ABORPTION

EMISSION

SPECTRE

D’EMISSION

l1, l2, l3

SPECTRE

D’ABSORPTION

ABSORPTION


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

SPECTRE ATOMIQUE

(raies)

Hydrogène : 1 s1


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

SPECTRE MOLECULAIRE

(Bandes)

Energie électronique (eV) : Wél

Energie de vibration (10-1eV) : Wvib

Energie de rotation (10-2eV) : Wrot

DW = DWél + DWvib + DWrot


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

  • à un même état électronique correspondent plusieurs états vibrationnels

  • à un même état vibrationnel correspondent plusieurs états rotationnels

Diagramme de Jablonski


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

  • Dwél => DWvib + Dwrot : spectre électronique (UV)

  • Dwvib => Dwrot : spectre de vibration-rotation (IR)

  • Dwrot :spectre de rotation pure (IR lointain)

Spectre de bandes


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

I – STRUCTURE DE LA MATIERE ET SPECTRE D’EMISSION OU D’ABSORPTION

1- Introduction : loi de Kirchhoff

2 - Spectres atomiques

3 - Spectres moléculaires

II - PRINCIPE DES DOSAGES SPECTROMÉTRIQUES

1 - Dispositif expérimental : spectroscope

2 - Loi de Beer - Lambert

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

LA SPECTROMÉTRIE REPRÉSENTE L’ENSEMBLE

DES MESURES ET L’INTERPRÉTATION RELATIVES

À L’ABSORPTION OU À L’ÉMISSION DE RADIATIONS

ÉLECTROMAGNÉTIQUES ÉMISES PAR LES ATOMES OU LES MOLÉCULES LORS DE TRANSITIONS D’UN NIVEAU D’ÉNERGIE À UN AUTRE DANS DES CONDITIONS PARFAITEMENT DÉFINIES.


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

SPECTROSCOPE D’EMISSION

système

dispersif

objectif

ou

collecteur

collimateur

1

(E)

F

1, 2, …

2

F1

rayonnement

complexe

F2

f


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

  • Matériaux utilisés :

    • Visible (400-800 nm) : verre, flint

    • UV : quartz

    • IR : CsI, CaF2, NaCl

  • Principaux modes d’émission :

    • Spectres de flammes (photomètre de flamme)

    • Spectre d’arc

    • Spectres d’étincelles

    • Spectres de décharge dans les gaz

  • Dispositifs d’observation :

    • Ecrans, plaques photographiques, cellule photoélectrique…

  • Inconvénient : difficulté de contrôler l’énergie


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

SPECTROSCOPE D’ABSORPTION

solution

étudiée

objectif

ou

collecteur

système

dispersif

collimateur

1

(E)

F

F1

1, 2, 3,…

1, 3,…

3

spectre

continu

2 absorbée

F3

f


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

I – STRUCTURE DE LA MATIERE ET SPECTRE D’EMISSION OU D’ABSORPTION

1- Introduction : loi de Kirchhoff

2 - Spectres atomiques

3 - Spectres moléculaires

II - PRINCIPE DES DOSAGES SPECTROMÉTRIQUES

1 - Dispositif expérimental : spectroscope

2 - Loi de Beer - Lambert

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

dx

x

Io

Ix

Ix - dIx

I < Io

c

c

c

i

l


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

c (g/L), kcoef. massique d’extinction

c (mole/L), k = coef. molaire d’extinction

dIx =-kc Ix dx

L B-L


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

T (%) : Transmission (transmittance , % de transmission)


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

I – STRUCTURE DE LA MATIERE ET SPECTRE D’EMISSION OU D’ABSORPTION

1- Introduction : loi de Kirchhoff

2 - Spectres atomiques

3 - Spectres moléculaires

II - PRINCIPE DES DOSAGES SPECTROMÉTRIQUES

1 - Dispositif expérimental : spectroscope

2 - Loi de Beer - Lambert

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

Groupes chromophores

  • Doubles liaisons conjuguées : H-(CH=CH)n-H

  • Groupes auxochromes

-H, -OH , -OCH3…


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

 du maximum d’absorption

A

Amax

max


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

Solution de morphine, max = 270 nm

1

DO

0

100%

T

10%

max


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

Application de la loi de Beer-Lambert

A

i = max

cx ?

Ax

I

I

I

I

C1

cx

C2

C3

C4

c

Courbe d’étalonnage


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

cuve

mesure de

l’absorbance

lumière

complexe

Io

I < Io

max

1, 2, 3,…

cellule

photoélectrique

filtre interférentiel


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

fente

sélectrice

système

dispersif

mesure de

l’absorbance

lumière

complexe

Io

I < Io

max

1, 2, 3,…

prisme ou

réseau

cuve

cellule

photoélectrique


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

Spectromètres d’absorption


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

I – STRUCTURE DE LA MATIERE ET SPECTRE D’EMISSION OU D’ABSORPTION

1- Introduction : loi de Kirchhoff

2 - Spectres atomiques

3 - Spectres moléculaires

II - PRINCIPE DES DOSAGES SPECTROMÉTRIQUES

1 - Dispositif expérimental : spectroscope

2 - Loi de Beer - Lambert

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

Oxymétrie de pouls = saturation pulsée en oxygène = SpO2 (%, >90%)

Oxyhémoglobine absorbe dans IR, déoxyhémoglobine dans le rouge


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

Fonctionnement de l’oxymètre de pouls.


Emission et absorption des rem notions de spectrom trie

QCM

QCM 1 : A propos de la spectrométrie d’absorption

F - 1 : L’énergie mise en jeu dans les spectres de rotation pure est de l’ordre de quelques eV.

F - 2 : Les spectres d’absorption moléculaires sont dits de « bandes » car les échanges d’énergie sont continus.

V - 3 : Les spectres d’absorption atomiques sont dits de « raies » car les échanges d’énergie sont discontinus.

V - 4 : Dans une molécule, pour un même niveau d’énergie électronique, il existe plusieurs niveaux d’énergie vibrationnelles.

F - 5 : Dans un atome, pour un même niveau d’énergie vibrationnelle, il existe plusieurs niveaux d’énergie rotationnelles.

QCM 2 : On se propose de doser par spectrométrie d’absorption UV une solution aqueuse d’un médicament (PM = 500).

F -1 : on détermine, dans un premier temps, la longueur d’onde de l’absorption maximale λmax entre 700 et 800 nm.

F -2 : 90% de l’énergie lumineuse incidente sont absorbés par la solution : la DO sera égale à 10.

F -3 : Dans ces mêmes conditions, la transmittance sera égale à 1%.

V -4 : On réalise une gamme d’étalonnage entre 0,1 et 10 mg/mL. Cette gamme ne permettrait pas de déterminer précisément la concentration d’une solution à 10M.

F -5 : Avec cette même gamme, on pourrait précisément mesurer la concentration d’une solution à 10-6 M (1μM)

QCM 3 : l’oxymétrie de pouls :

F -1 : Permet de mesurer la quantité d’oxygène dissout dans le sang.

F -2 : Permet de mettre en évidence une intoxication au monoxyde de carbone (CO).

F -3 : Utilise l’absorption différentielle d’un rayon lumineux entre l’oxyhémoglobine et la carbhémoglobine.

V -4 : Permet un monitorage permanent de la fonction respiratoire.

F -5 : Est interprétable quelque soit sa valeur.


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