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EMISSION ET ABSORPTION DES REM. NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE

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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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Presentation Transcript
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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

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE

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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

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SPECTRE D’EMISSION/D’ABORPTION

EMISSION

SPECTRE

D’EMISSION

l1, l2, l3

SPECTRE

D’ABSORPTION

ABSORPTION

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SPECTRE ATOMIQUE

(raies)

Hydrogène : 1 s1

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SPECTRE MOLECULAIRE

(Bandes)

Energie électronique (eV) : Wél

Energie de vibration (10-1eV) : Wvib

Energie de rotation (10-2eV) : Wrot

DW = DWél + DWvib + DWrot

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à un même état électronique correspondent plusieurs états vibrationnels

  • à un même état vibrationnel correspondent plusieurs états rotationnels

Diagramme de Jablonski

slide7

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

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

Spectre de bandes

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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

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE

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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.

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SPECTROSCOPE D’EMISSION

système

dispersif

objectif

ou

collecteur

collimateur

1

(E)

F

1, 2, …

2

F1

rayonnement

complexe

F2

f

slide11

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
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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

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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

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE

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dx

x

Io

Ix

Ix - dIx

I < Io

c

c

c

i

l

slide15

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

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

dIx =-kc Ix dx

L B-L

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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

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE

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Groupes chromophores

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

-H, -OH , -OCH3…

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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

slide22

cuve

mesure de

l’absorbance

lumière

complexe

Io

I < Io

max

1, 2, 3,…

cellule

photoélectrique

filtre interférentiel

slide23

fente

sélectrice

système

dispersif

mesure de

l’absorbance

lumière

complexe

Io

I < Io

max

1, 2, 3,…

prisme ou

réseau

cuve

cellule

photoélectrique

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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

3 - Application aux dosages

III -OXYMETRIE DE POULS

EMISSION ET ABSORPTION DES REM.

NOTIONS DE SPECTROMÉTRIE

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

Oxyhémoglobine absorbe dans IR, déoxyhémoglobine dans le rouge

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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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