Molekylspektra De olika färgerna representerar olika koncentrationer

Spectroskopi Molekylspektroskopi uv/vis Absorptionsspektrometri infraröd (filterfotometri, fotospektrometri) Nefelometri (turbidimetri) Emissionsspektrometri fluorescens (fotoluminescens) (fosforescens)

Spektroskopi 2. Atomspektrometri Atomabsorption Atomemission Röntgenfluorescens 3 NMR-spektroskopi (kärn-magnetisk resonans)

Atom - molekyl Elektron- övergång n – s* storlek 2 - 6 eV 3p Vibration Rotation C:a 0,001 eV

AtomAbsorptionsSpektrometri (AAS) FlamEmissionSpektrometri (FES)

Atomspektrum Absorption Emission Natrium-atom Natrium-atom våglängd

Ljusabsorption i atom Exitation Relaxation (de-exitation) E1 E1 Exiterad nivå Exiterad nivå Ef = hc/l DE = Ef DE = Ef Grundnivå E0 Grundnivå E0 Strålningslös övergång

Användningsområden för atomspektroskopi Identifikation av metalljoner (Na, K, Cu , Hg,…, Koncentrationsbestämningar av metalljoner i kroppsvätskor Alternativ metod är jon-selektiv elektrod (jmf pH-elektrod)

Molekylabsorptionsspektrometri UV/VIS

Absorption i molekyl Transmittans Absorbans (= -log T) 1 10% Våglängd 560 560

Ljusabsorption i molekyl Exitation Relaxation (de-exitation) E1 Strålningslös övergång Ef = hc/l DE = Ef DE = Ef Grundnivå Grundnivå E0

Absorptionsspektroskopi Filter Vitt ljus Transmittans Prov 100% 35% 35% 100% våglängd Vatten

Absorptionsspektroskopi Transmittans Prov I0 I 100% 35% (I= 0,35*I0) 100% 35% våglängd Absorbans Prov I0 I a I = I0* 10-A A = 0,456

Absorptionsspektroskopi Absorbans Prov I0 I våglängd I = I0* 10-A scanning Absorbans Prov I0 I c c Samma våglängd

Absorbans - Transmittans

Absorptionsspektroskopi Koncetration Absorbans Prov I0 I a A2 c1 A1 c1 c2 a c2 c

Absorptionsspektroskopi Kyvettbredd Absorbans Prov I0 I A2 b1 A1 b1 b2 b2 c

Absorptionsspektroskopi Absorptionskefficient Absorbans a1 (A (Max)) Prov I0 I a2 a1 våglängd I = I0* 10-A scanning Absorbans Prov a1 I0 I a2 a2 c Mätt vid olika våglängd

Ex. på Extinktionskoeffcient/ Molar absorptionskoefficient (a eller  ) Ämne Molär absorptivitet vid 335 nm (M-1 cm-1) N-trans-cinnamoylimidazol 9370 α-Chymotrypsin 100 N-trans-cinnamoyl-α-chymotrypsin 520 Ex. Vilken absorbans har 1mM av (N-trans - cinn….) A = 520 * 0,001*1 = 0,520

Lambert-Beer´s lag

Höga absorbansvärden A C

Användningsområden av molekylspektroskopi(UV/VIS) Koncentrationsbestämningar av lösningar och gaser, tex. Hb-bestämning, protein-bestämning, (alla lösningar som absorberar ljus i UV eller Visuella området.) Kinetiska studier

Kromoforer (ex) Dubbel och trippel-bindningar Aromatiska ringar proteiner Phe, Tyr, Trp,His (280nm) Nukleotider C,G,A,T (260nm)

Spektrofotometri Filterfotometer

Spektrofotometri Spektrofotomer

Infraröd spektrometri IR

Molekylens vibrations- och rotationsnivåer acetophenone Vibration 0,1 –0,01 eV Rotation C:a 0,001 eV

Absorption inom infraröda området DE = Ef DE = Ef Exitation Ef = hc/l Relaxation Strålningslös övergång Grundnivå Grundnivå E0

>= 3000 cm-1 single bond stretch eg. C-H, O-H, and N-H 2000 - 2500 cm-1 triple bond stretch eg. acetylenes, carbenes and nitriles 1500 - 2000 cm-1 double bond stretch eg. carbonyls (C=O) or alkenes (C=C) "fingerprint" region various coupled stretch and deformation bands

Fluorescensspektrometri

Användningsområden flourescens Bestämning av låga koncentrationer Bestämning av molekylers massa Immunologiska bestämningar

Luciferin-luciferas komplex En ljusbringande substan och ett bakterie bakteriellt enzym (NADH konc. 0,1 nM – 1pM)

Eldfluga – Luceferas system ATP konc ner till 0,001pM

Energidiagram

Ljusemission i molekyl Exitation Relaxation (de-exitation) Strålnings- lös övergång E1 Ef = hc/l DE = Ef DE = Ef Grundnivå Grundnivå E0

Olika typer av luminiscens Bioluminiscens, by a living organism Chemoluminiscens, resulting of a chemical reaction Electrochemiluminescence, by an electrochemical reaction Electroluminescence, in response to an electric current passed through it Phosphorescence, delayed re-radiation Fluorescence, where the emitted photons are of lower energy than those absorbed Radioluminescence, produced in a material by the bombardment of ionizing radiation Thermoluminescence, when absorbed light is re-emitted on heating.

Fluorimeter

Emissionspektroskopi Transmittanas Prov 130 Prov våglängd Fluorescens Prov 130

Emissionspektroskopi Prov Transmittans INGEN FLUORESCENS Prov våglängd

Kromoforer (ex) Aromatiska ringar (Benzen) proteiner Phe, Tyr, Trp,His (280nm) Nukleotider C,G,A,T (260nm) DNA, RNA Dubbel och trippel-bindningar

Flouroforer Aromatiska ringar T. ex. Aminosyror: Tyr, 275nm – 303nm Trp 280nm – 348 nm

Fluorokromer Fluorescein 495 519 389 FITC; pH sensitive FluorX 494 520   587 (AP Biotech) BODIPY-FL 503 512   TRITC 547 572 444 X-Rhodamine 570 576 548 XRITC Acridine Orange 503 530/640   DNA/RNA Ethidium Bromide 493 620  394  

Flourescens colours Fluorescein

Rep. Molekylspektroskopi Spektrofotometri (molekylspektroskopi): ljus absorberas i lösningen i proportion till koncentrationen. UV/VIS: koncentrationsbestämningar, bestämma hastigheten på en reaktion med färgomslag. IR: man kan även få fram vilket ämne det är i lösningen. Fluorimetri: ljus emitteras i proportion till koncentrationen. Mycket låga halter kan bestämmas med hjälp av fluoriscens.

www.chemistryland.com/.../PowerPoint.html