Appunti di Chimica analitica applicata - parte 2

TECNICHE SPETTROFOTOMETRICHE Le tecniche spettrofotometriche sono tecniche analitiche che si basano sull interazione di una radiazione elettromagnetica con la materia, queste tecniche sono importanti perchè ci danno sia un analisi qualitativa che quantitativa del nostro campione. Si basano sull interazione sia di specie molecolari che atomiche. Le radiazioni elettromagnetiche sono una forma di energia che si propaga mediante onde o particelle in moto, le radiazioni vengono utilizzate nella spettroscopia per interagire con il nostro campione e dare informazioni sull analita. Ci sono state diverse teorie per dare una spiegazione sulla natura della luce: • Teoria corpuscolare di Newton: la teoria da cui si parte è quella della luce formata da corpuscoli ovvero particelle microscopiche di massa, • Teoria ondulatoria di Maxwell: successivamente la luce è stata vista con una teoria di tipo ondulatorio dove la luce è un onda priva di massa, • Teoria della meccanica ondulatoria di Heisenberg, Schrodinger e De Broglie: successivamente si ha la teoria fondata sulla probabilità dove si metteva in relazione sia la componente ondulatoria che corpuscolare della radiazione, le particelle prendono il nome di fotoni. Il gruppo di tecniche analitiche è basato sull interazione della radiazione elettromagnetica con la materia, se osserviamo la radiazione elettromagnetica ancora oggi ci si riferisce alla teoria ondulatoria per spiegare i fenomeni più comuni, in questa teoria immaginiamo che la nostra onda elettromagnetica sia formata da due campi oscillanti su piani perpendicolari che producono due onde sinusoidali sovrapposte che si propagano lungo una direzione comune. I due campi oscillanti si autotrasportano e pur essendo perpendicolari hanno diverse caratteristiche. L onda elettromagnetica è caratterizzata da diversi parametri come la lunghezza d onda (lambda) che rappresenta la distanza tra due massimi, la frequenza (Hz) che rappresenta il numero di oscillazioni in un secondo. La lunghezza d onda per la frequenza è pari alla velocità della luce Se consideriamo la radiazione elettromagnetica formata da fotoni, quindi consideriamo le proprietà particellari della radiazione elettromagnetica, allora possiamo assumere che l energia del fotone è data da E = hv, dove h è la costante di Plank e v è la frequenza, quindi ad ogni fotone è associata una certa energia: Questa relazione risulta essere molto importante perchè si può vedere che la frequenza e l energia sono direttamente proporzionali mentre l energia e la lunghezza d onda sono inversamente proporzionali, questo significa che radiazioni con maggior energia sono caratterizzate da frequenza molto grande e lunghezza d onda molto piccola. Questo si vede bene nello spettro elettromagnetico che rappresenta tutto l insieme di radiazioni elettromagnetiche e si può dividere in diverse zone a seconda dei parametri caratteristici, come la lunghezza d onda e l energia. In questo spettro elet