التخطي إلى المحتوى الرئيسي

الإمتصاصية Specific Absorption


    إن كل إلكترون يمتلك طاقة مستقرة ومحددة على مداره حول النواة داخل الذرة ( الجزيء) , تتم اثارة الإلكترون بطاقة محددة خاصة بوضعه الطاقي ( طاقة ضوئية مثلا)  فينتقل وفقا لهذه الطاقة المقدمة إلى مستويات طاقية معدودة تتعلق بقيمتها, وبالتالي فإن طاقة الإنبعاث التي سيصدرها هذا الإلكترون عند عودته إلى مساره الطبيعي ستتعلق أيضا بطاقة الإثارة .
تسمى العلاقة بين طول موجة إشعاع الإثارة وطاقة الإثارة اللازمة لإثارة الإلكترون بالإمتصاصية .
وعند اسقاطها مع الأطوال الموجية نحصل على طيف الإمتصاصية الذي يظهر القمم العظمى لإمتصاص المحلول للضوء عند الأطياف الموجية المختلفة . 
       يعتبر طيف الإمتصاصية أحد اهم الخصائص الفيزيائية للمركب , سواء من اجل معرفة التركيز النوعي (qualitative analysis) أو التركيز الكمي (quantitative analysis). فمثلا في حال كانت امتصاصية سائل للضوء المرئي هي للون الأحمر فإن السائل سيرى باللون الأخضر \ الأزرق (لأنهما اللونين المتممين للأحمر ) . 

تحدد المواصفات الإمتصاصية للسائل بالروابط الكيميائية الموجودة ضمنه . والتي تسمى بالصبغيات (chromophore) أو بحامل اللون .
 الصبغيات هي تراكيب كيميائية عضوية قادرة على امتصاص وعكس الضوء بأطوال موجات انتقائية ضمن مجال الطيف الكهرمغناطيسي مثلا الروابط (C=C, C=O or CN) .  مثلا رابطة البنزن التي تمتلك امتصاصية عظمى عند 254 nm.

كلما كانت الروابط اكثر ضمن الصبغيات كلما كانت قمة الإمتصاص عند الأطوال الموجية الأطول وبالتالي امتصاصية عظمى أكثر .
 لبنى الأصبغة سمات عامة، فمعظم جزيئات الصباغ تحتوي عدد من الحلقات العطرية متصلة بنظام مترافقconjugated) system ),وهو نظام لتتابع طويل متناوب للروابط الأحادية والثنائية بين ذرات الكربون وذرات أخرى.(مثال: C=C-C=C- C  ) . يصطلح على هذا الترتيب بحامل اللون أي الوحدة الحاملة للون. يلزم خمس أو ست ذرات كربون مترابطة على الأقل في هذا النظام المترافق لكي تعطي لونًا. يكون إرتباط الإلكترونات في النظام المترافق ضعيفًا بحيث يستطيع الضوء الساقط أن يحفز هذه الإلكترونات، ويعطيها الطاقة اللازمة لتقفز من مستوي طاقي إلى آخر، مما يعني امتصاص بعض أطوال موجات الضوء الساقط. أي أن مزيجًا من أطوال المواجات الباقية تنعكس معطية اللون.

تعليقات

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

قانون بيير – لامبرت Beer–Lambert Law

يتم قياس الإمتصاصية اعتمادا على قانون بيير – لامبرت   Beer–Lambert Law وجد لامبرت أنه من أجل ضوء وحيد طول الموجة يمر من خلال وسط متجانس التركيب فإن العلاقة بين تركيز المقدار المقاس يتناسب طردا مع الطاقة الممتصة من الضوء بينما طاقة الحزمة العابرة تتناقص بشكل لوغاريتمي على طول خط العبور . الإمتصاصية Absorbance : رمزها ( A ) هي كمية الطاقة الضوئية التي يقوم السائل بامتصاصها من الحزمة الكلية للضوء الساقط . الناقلية الضوئية Transmitted light ( النسبة المئوية للناقلية الضوئية ) : رمزها (%T) هي كمية الطاقة الضوئية التي تنفذ من السائل 0% T : السائل امتص كل الحزمة الضوئية 100% T : السائل لم يمتص أي طاقة ضوئية  عند مرور حزمة ضوئية بطول موجة واحد بكمية ضوء Po ضمن وسط سائل وتنفذ بكمية ضوئية هي P فإن الناقلية هي  T=P/Po وبالتالي الإمتصاصية A من اجل سائل ما هي : العلاقة بين الإمتصاصية A والناقلية T   موضحة في الشكل التالي ووفق المعادلة : مثال : ماهي امتصاصية سائل للضوء إذا اعتبرنا ان ناقليته له هي 10 %   ؟ الحل :    

أسس هامة

الأجهزة المخبرية هي الأجهزة التي تعتمد تقنيات القياس . ·          يعتمد العديد من قياسات المواد ( analytic )  في المخابر الطبية على قياس الطاقة المنبعثة سواء الممتصة ( absorbed )  أو النافذة ( transmitted ) منها . الأجهزة التي تقوب بقياس الإمتصاصية أو الطاقة العابرة لحزمة ضوئية بجهاز مقياس الطيف اللوني spectrophotometers . ·          spectrophotometers جهاز مقياس الطيف اللوني يتكون من : مصدر طاقة مشع ( source ) , ناخب طول موجة ( wavelength selector ) , حامل حجرة القياس ( cuvet holder ) , حساس ضوئي ( photodetector ) , معالج إشارة ( signal processors ) وجهاز عرض ( readout devices ). ·           Reflectometer جهاز مقياس الإنكسارية : يقيس تركيز المادة من خلال قياس كمية الضوء المنكسر من الوسط السائل للعينة الذي يقوم بكس محور حزمة الضوء وفقا لخاصية كل سائل ومادة على حدى ·          Nephelometers   جهاز قياس التبعثر : يقيس الضوء المتبعثر من الوسط وفق زوايا مختلفة ·          Turbidimetry : جهاز قياس العكر يقيس انخفاض طاقة حزمة الضوء النافذة من الوسط السائل بسبب تشكل مرك

مبادىء القياس

مبادىء القياس Principles of mesurement مقياس الطيف الضوئي: PHOTOMETRY يعتمد مقياس الطيف الضوئي على قياس الضوء من خلال مستقبل ضوئي . إن تعرض المادة لضوء ما قد يؤدي إلى امتصاصه من قبل بعض جزيئات المادة (امتصاصية ABSORBANCE ) وقد يتبعثر أو يتكسر من على جزيئات أخرى (    TURBIDIMETRY OR NEPHELOMETRY ) أو قد ينبعث ضوء من بعض الجزيئات التي امتصت ضوءبطول موجة وتصدره بطول موجة آخر ( FLUORESCENCE ) لقياس تركيز مادة ما يتم اختيار طول موجة محدد من الحزمة الضوئية الصادرة. يصدر أي منبع ضوئي (لمبة) حزمة عريضة من الأطوال الموجية .تشع  لمبة الإنارة ضوء بحزمة أطوال موجية تمتد من 400  نانومتر (ضوء بنفسجي)  وحتى 400 نانومتر (ضوء احمر ) .تصدر لمبة الأشعة الفوق بنفسجية حزمة الأمواج من 200 وحتى 400 نانومتر . من اجل إختيار طول موجة محدد من طيف ضوئي صادر من منبع ضوئي ما يستخدم جهاز يدعى بالمحدد الموجي أو الفلتر الضوئي  monochromator  . يقوم الفلتر ببعثرة الحزمة الوئية  ( كالموشور) ويسمح فقط لحزمة ضيقة من هذه الأطوال الموجية بالعبور إلى كأس العينة( الكوفيت – cuvette ) مباشرة. Cuvette كأس العينة : ح