UV-Vis Spektrumlarını Tarayıcınızda Okuyun: λmax, Beer–Lambert, Renk ve Tauc Bant Aralıkları

UV-Vis görüntüleyicisini burada deneyin

Burada deneyin

UV-Vis verileri için neden tarayıcı tabanlı bir görüntüleyici?

UV-Vis, bir laboratuvardaki en hızlı ölçümlerden biridir. Yavaş kısım sonrasında gelir: elinizde bir dosya vardır ve λmax'a, bir molar absorptiviteye, bir şekle veya bir bant aralığına ihtiyacınız vardır. Bir elektronik tabloda bu, birimleri dönüştürmek, maksimumları gözle bulmak ve grafikleri elle oluşturmak demektir. Görüntüleyici bu adımları, hiçbir şey kurmadan tek bir sayfada yapar.

Kısaca bilimsel arka plan

λmax. Moleküller, π→π* veya n→π* geçişlerinde olduğu gibi bir elektron daha yüksek bir orbitale geçtiğinde UV ve görünür ışığı soğurur. λmax, bir bandın en çok soğurduğu dalga boyudur. Daha uzun konjugasyon onu daha uzun dalga boylarına kaydırır. On bir konjuge C=C bağına sahip β-karoten görünür bölgenin mavi kısmında soğurur.

Bir bileşiğin ölçmeden önce nerede soğurması gerektiği hakkında kaba bir fikir edinmek için Spectroscopy eklentisiyle çizilmiş bir yapıdan UV-Vis bantlarını tahmin edin.

Beer–Lambert yasası. Absorbans A = εcl'dir; burada ε molar absorptivite (L mol⁻¹ cm⁻¹), c derişim (mol/L) ve l yol uzunluğudur (cm). Ayrıca A = −log₁₀T. Yasa en iyi seyreltik çözeltilerde geçerlidir.

Renk. Bir numune, soğurduğu ışığın tamamlayıcısı olan renkte görünür. Mavide bir bant bir çözeltiyi sarı gösterir. Permanganattaki gibi yeşilde bir bant onu mor gösterir.

Tauc grafiği. Bir yarı iletken için doğrudan izinli bir geçişte (αhν)², dolaylı izinli bir geçişte (αhν)^1/2 değerini foton enerjisi hν'ye karşı çizin. Soğurma kenarının doğrusal kısmını sıfıra uzatın. Kesişim noktası optik bant aralığını, Eg'yi tahmin eder.

Açabileceğiniz dosyalar

• JCAMP-DX (.jdx, .dx). Görüntüleyici x ve y birimlerini dosyadan okur.
• İki sütunlu CSV veya TXT. x sütunu nm, µm, cm⁻¹ veya eV cinsinden olabilir. y sütunu absorbans veya geçirgenlik olabilir. Başlık yoksa görüntüleyici sayılardan tahmin eder.

Üst üste bindirmek için birkaç dosyayı aynı anda seçin. Alıştırma yapmak için benzetimli örnekleri kullanın veya örnek .jdx dosyasını indirin.

Bir spektrum adım adım nasıl analiz edilir?

1. UV-Vis dosyası (dosyaları) aç düğmesine basın veya dosyaları kutuya bırakın. Bir örneğe de basabilirsiniz: β-Karoten, KMnO4, Boya serisi (5 derişim), ZnO bant aralığı veya Örnek .jdx dosyası.
2. y ekseni için Absorbans veya %T, x ekseni için nm, eV veya cm⁻¹ seçin.
3. λmax pikleri tablosunu okuyun. Her piki absorbansı ve rengiyle birlikte nm, eV ve cm⁻¹ cinsinden verir. Bir omuz eksikse veya küçük tümsekler görünüyorsa Pik belirginliği kaydırıcısını hareket ettirin.
4. Beer-Lambert kutusunda ε ve log ε değerlerini almak için Yol l (cm) ve mol/L, mmol/L veya µmol/L cinsinden bir Derişim girin. Ya da derişimi almak için ε girin. Başka bir dalga boyu kullanmak için bir tablo satırına veya grafiğe dokunun. λmax'ı yeniden kullan geri döndürür.
5. Bir bant aralığı için Tauc grafiği ve bant aralığı bölümünü açın, Geçiş türünü seçin ve Otomatik uydur düğmesine basın ya da kendi Uydurma başlangıcı (eV) ve to (bitiş) değerlerinizi yazın.
6. PNG dışa aktar, CSV dışa aktar veya Tauc PNG düğmesine basın.

Görüntüleyici neler yapar?

Derste ve laboratuvarda kullanım yolları

• Konjugasyon ve renk: β-Karoten'i yükleyin, ardından Değiştirmek yerine grafiğe ekle ile KMnO4'ü ekleyin. Her birinin nerede soğurduğunu ve neden birinin sarı, diğerinin mor göründüğünü karşılaştırın.
• Beer–Lambert'i kontrol etmek: boya serisini yükleyin. Her spektrumu adıyla seçin ve derişimini girin. Yasa geçerliyse ε her seferinde yaklaşık aynı çıkmalıdır.
• Bilinmeyen derişim: c'yi bulmak için bir kalibrasyondan veya literatürden ε girin.
• Yarı iletken filmler: Tauc yöntemini öğrenmek için ZnO örneğini kullanın, ardından kendi film spektrumunuzu açın. Organik bir yarı iletken için bu optik aralığı döngüsel voltametri görüntüleyicisindeki HOMO ve LUMO tahminlerinden elde edilen elektrokimyasal aralıkla karşılaştırın.
• Laboratuvar raporları: şekil için bir PNG, veriler için bir CSV dışa aktarın.

İpuçları ve sınırlar

• Spektrometrede bir çözücü körü kaydedin. Görüntüleyici kör çıkarmaz.
• Büyük bir bant üzerindeki zayıf bir omuz pik olarak görünmeyebilir.
• Tauc grafiği, soğurma katsayısı α yerine absorbansı kullanır. Bu, doğrunun sıfırla kesiştiği yeri bulmak için uygundur. Difüz yansımayla ölçülen tozlar için dosyayı açmadan önce Kubelka–Munk fonksiyonuna dönüştürün.
• Eg'yi raporlamadan önce gölgeli uydurma aralığını ve R²'yi kontrol edin. Başka bir aralık başka bir sonuç verebilir.
• Renk bir rehberdir. Gerçek renk ayrıca bant genişliğine, derişime ve ışık kaynağına bağlıdır.
• CSV tüm görünür spektrumları ilkinin x değerlerine yerleştirir; bu yüzden farklı ızgaralara sahip spektrumlar enterpolasyonla hesaplanır.

Diğer ücretsiz veri görüntüleyicileri