KWALIFIKACJA CHM4 - WRZESIEŃ 2014

PYTANIE NR 13.
Spektrofotometria absorpcji UV-Vis polega na pomiarze
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W spektrofotometrii absorpcji UV-Vis aparat rejestruje sygnał świetlny po przejściu przez roztwór, czyli natężenie promieniowania transmitowanego (I). Porównanie go z natężeniem padającym (I0) pozwala wyznaczyć transmitancję i absorbancję. Prąd i przewodność dotyczą metod elektrochemicznych.

Pełne wyjaśnienie:

Spektrofotometria absorpcji UV-Vis to metoda analizy instrumentalnej, w której badany roztwór jest umieszczany w kuwecie w torze optycznym. Detektor nie "zgaduje" stężenia bezpośrednio, tylko mierzy natężenie promieniowania, które przeszło przez próbkę (promieniowanie transmitowane, często oznaczane jako I).

W praktyce porównuje się:

  • I0 – natężenie promieniowania padającego na próbkę (wartość odniesienia, uzyskana m.in. z pomiaru "zera"/odniesienia),
  • I – natężenie promieniowania po przejściu przez roztwór.

Dopiero relacja tych wielkości pozwala obliczyć parametry fotometryczne:

  • Transmitancję (T = I/I0),
  • Absorbancję (A = −log T), która jest podstawą oznaczeń ilościowych (krzywa kalibracyjna, prawo Lamberta–Beera w typowym zakresie pracy).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "Natężenia prądu przepływającego przez roztwór" opisuje pomiary elektrochemiczne (np. amperometrię/konduktometrię w sensie prądowym), a nie metody optyczne.
  • "Natężenia promieniowania, które pada na roztwór" to wielkość odniesienia (I0). Sama w sobie nie opisuje efektu absorpcji przez próbkę, bo nie uwzględnia osłabienia wiązki w roztworze.
  • "Przewodności właściwej roztworu" dotyczy konduktometrii – mierzy zdolność roztworu do przewodzenia prądu, niezależnie od pochłaniania UV-Vis.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawiają się prąd lub przewodność, to są to sygnały typowe dla metod elektrochemicznych. UV-Vis zawsze opiera się o pomiar światła (promieniowania) przed i po przejściu przez próbkę.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Mierzy natężenie promieniowania docierającego do detektora po przejściu przez roztwór (promieniowanie transmitowane). Z porównania z natężeniem odniesienia wyznacza się transmitancję i absorbancję, które wiąże się ze stężeniem analitu.
Natężenie padające (odniesienie) opisuje wiązkę przed kontaktem z roztworem. Natężenie po przejściu przez próbkę jest mniejsze, bo część promieniowania jest pochłaniana lub rozpraszana. Ta różnica jest podstawą obliczenia transmitancji i absorbancji.
UV-Vis jest metodą optyczną: sygnałem analitycznym jest światło. Pomiar prądu dotyczy metod elektrochemicznych, w których zachodzi przewodzenie ładunku w roztworze. W spektrofotometrze UV-Vis roztwór znajduje się w kuwecie, a detektor "widzi" promieniowanie, nie prąd.
Transmitancja to stosunek natężenia promieniowania po przejściu przez próbkę do natężenia odniesienia. Informuje, jaka część światła została "przepuszczona" przez roztwór. Na jej podstawie wylicza się absorbancję, często używaną w oznaczeniach ilościowych.
Absorbancja opisuje osłabienie wiązki światła spowodowane pochłanianiem w próbce. Wynika z oddziaływania promieniowania UV lub widzialnego z cząsteczkami (np. chromoforami) w roztworze. Matematycznie jest powiązana z transmitancją (A = −log T).
Stosuje się go, gdy analit lub produkt reakcji pochłania promieniowanie w UV lub w świetle widzialnym, a celem jest oznaczenie jakościowe lub ilościowe. Typowe zastosowania to wyznaczanie stężeń po wykonaniu reakcji barwnej oraz kontrola jakości roztworów.
Kluczowe są: źródło promieniowania, układ wyboru długości fali (np. monochromator), kuweta z próbką oraz detektor. Detektor rejestruje natężenie promieniowania po przejściu przez roztwór, a elektronika przelicza wynik na parametry fotometryczne.
Tak, ale jako wartość odniesienia (tło/blank), potrzebna do porównania z sygnałem po przejściu przez próbkę. W zadaniach egzaminacyjnych pytanie o "co mierzy UV-Vis" zwykle dotyczy wielkości rejestrowanej po przejściu przez roztwór, bo to ona niesie informację o absorpcji.
Często myli się UV-Vis z metodami elektrochemicznymi i wybiera odpowiedzi o prądzie lub przewodności. Drugi błąd to nieuwzględnienie, że aparat porównuje sygnał przed i po próbce: samo "natężenie padające" nie opisuje absorpcji, więc nie jest właściwą odpowiedzią.
Warto opanować definicje: natężenie odniesienia, natężenie transmitowane, transmitancja i absorbancja oraz wiedzieć, co jest sygnałem w metodzie. Pomagają krótkie schematy toru optycznego i ćwiczenia w rozróżnianiu metod: optycznych vs elektrochemicznych.
info

Około 61% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "W spektrofotometrii absorpcji UV-Vis aparat rejestruje sygnał świetlny po przejściu przez roztwór, czyli natężenie promieniowania transmitowanego (I)."

Źródła:

  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): entry "absorbance" – https://goldbook.iupac.org/terms/view/A00028 (dostęp 2026-02-28)
  • ChemLibreTexts: "UV-Visible Spectroscopy" – https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Instrumental_Analysis/Instrumental_Analysis_(LibreTexts)/07%3A_Molecular_Absorption_Spectroscopy/7.02%3A_UV-Visible_Spectroscopy (dostęp 2026-02-28)

Materiały:

  • Podręczniki z analizy instrumentalnej (działy: spektrofotometria UV-Vis)
  • Materiały producentów spektrofotometrów: podstawy pomiaru, tor optyczny, kuwetowanie
  • Notatki z laboratorium: prawo Lamberta-Beera, krzywa kalibracyjna, błędy pomiarowe

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego