Il Fenomeno dell’Assorbimento e il Colore
Quando la luce bianca colpisce un campione, la sostanza assorbe selettivamente alcune lunghezze d’onda. Quello che l’occhio umano percepisce è il colore residuo, ovvero la somma delle radiazioni trasmesse o riflesse. Questo colore è definito “complementare” rispetto a quello assorbito.
Un esempio classico è il violetto di metile. Questo composto assorbe fortemente la luce nella regione del giallo. Sottraendo questa componente allo spettro del visibile, la sostanza appare ai nostri occhi di colore viola. Lo spettro di assorbimento permette di visualizzare graficamente questi picchi, indicando con precisione quali frequenze interagiscono con la struttura molecolare.
Trasmittanza e Assorbanza
Per quantificare l’interazione tra luce e materia, si utilizzano due grandezze fondamentali: la trasmittanza e l’assorbanza. La trasmittanza rappresenta la frazione di luce che attraversa il campione senza essere assorbita. Essa è definita dal rapporto tra l’intensità della radiazione uscente e quella incidente.
L’assorbanza, invece, misura la quantità di luce trattenuta dal campione. A differenza della trasmittanza, l’assorbanza è una funzione logaritmica. Mentre la trasmittanza diminuisce in modo esponenziale all’aumentare dello spessore o della concentrazione del campione, l’assorbanza cresce linearmente. Questa linearità rende l’assorbanza la grandezza ideale per i calcoli analitici in laboratorio.
La Legge di Lambert-Beer e i Monocromatori
La legge di Lambert-Beer costituisce il fondamento dell’analisi quantitativa con spettroscopia UV-vis. In questa equazione, l’assorbanza dipende dall’assorbività molare, dal cammino ottico e dalla concentrazione. Questa relazione permette di determinare la concentrazione di una sostanza incognita misurando semplicemente quanta luce assorbe a una specifica lunghezza d’onda.
Per isolare la lunghezza d’onda desiderata, gli spettrofotometri utilizzano i monocromatori. Questi dispositivi sfruttano elementi disperdenti, come prismi o reticoli a riflessione, per separare la luce policromatica nelle sue componenti. Ruotando l’elemento disperdente, è possibile focalizzare sulla fenditura di uscita una banda strettissima di radiazioni, garantendo un’elevata accuratezza e sensibilità nella misurazione.
Questo è solo un breve riassunto di ogni argomento, definizione e dimostrazione presente nel file sottostante. Tutti gli argomenti trattati sono appunti delle lezioni di Analitica II (A.A. 2023/2024). Per la stesura di questi appunti è stato utilizzato anche il libro “Chimica Analitica strumentale di Skoog, Holler e Crouch” e “Chimica Fisica un approccio molecolare di D. McQuarrie e J. D. Simon”.
