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Capitolo
15
Introduzione ai metodi spettroscopici
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bimento. Le forme della fotoluminescenza più importanti per scopi analitici
sono la
spettroscopia di fluorescenza
e la
spettroscopia di fosforescenza
.
Concentreremo l’attenzione sulla spettroscopia di assorbimento nella regio-
ne dello spettro UV/visibile in quanto essa è quella più usata in chimica, in
biologia, in medicina legale, in ingegneria, in agraria, in chimica clinica e in
molti altri campi.
15.1.3
Assorbimento di radiazione
Ogni specie molecolare è in grado di assorbire frequenze caratteristiche della
radiazione elettromagnetica. Tale processo trasferisce l’energia alla molecola
producendo una diminuzione nell’intensità della radiazione elettromagnetica
incidente. Quindi, l’assorbimento della radiazione
attenua
il raggio secondo la
legge dell’assorbimento descritta successivamente.
La legge dell’assorbimento, nota anche come
legge di Lambert-Beer
o sol-
tanto
legge di Beer
, ci dice in maniera quantitativa come la quantità di radiazio-
ne attenuata dipende dalla concentrazione delle molecole che assorbono e dal
cammino ottico nel quale avviene l’assorbimento. Quando la luce attraversa un
mezzo contenente un analita che assorbe si ha una diminuzione dell’intensità
poiché l’analita si eccita. Per una soluzione di un analita con una determinata
concentrazione, maggiore è la distanza che la luce percorre nel mezzo (cammi-
no ottico della luce) maggiore sarà la luce assorbita e quindi maggiore sarà
l’attenuazione. A parità di lunghezza del cammino della luce, più è elevata la
concentrazione delle particelle che assorbono, maggiore sarà l’attenuazione.
A causa delle interazioni tra i fotoni e le particelle assorbenti, la potenza ra-
diante della radiazione diminuisce da
P
0
a
P
. La t
rasmittanza
T
della soluzione
è la frazione di radiazione incidente trasmessa dalla soluzione. La trasmittanza
viene spesso espressa come percentuale, chiamata
trasmittanza percentuale
.
T
=
P
/
P
0
Assorbanza
L’
assorbanza
A
di una soluzione è legata alla trasmittanza mediante logaritmo.
Si noti che quando l’assorbanza di una soluzione aumenta, la trasmittanza di-
minuisce. I moderni strumenti hanno scale di assorbanza lineari o un compu-
ter che calcola l’assorbanza dalle quantità misurate.
A
= –log
T
= log
P
0
P
Legge di Beer
In base alla legge di Beer, l’assorbanza è direttamente proporzionale alla con-
centrazione della specie assorbente
c
e alla lunghezza del cammino ottico
b
del
mezzo assorbente secondo la relazione
A
= log(
P
0
/P) = abc