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Dosages de base > Spectrophotométrie > Flashcards

Spectrophotométrie Flashcards

1
Q

La spectrophotométrie c’est quoi

A

c’est la mesure de l’intensité lumineuse qui est absorbée, émise ou diffusée par un spécimen

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2
Q

À quoi sert la mesure de l’absorbance d’un échantillon ?

A

À déterminer sa concentration (selon l’intensité de lumière transmise par l’analyte)

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3
Q

Les deux types d’appareils de spectrophotométrie en labo

A

Spectrophotomètre d’absorption moléculaire :

  • Photométrie d’absorption (absorption de lumière par les molécules)
  • Photométrie de diffusion par turbidimétrie (diffusion de la lumière)

Dans les deux cas : mesure la lumière transmise

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4
Q

Qu’est-ce que la photométrie d’absorption

A
  • Faisceau lumineux dirigé vers l’échantillon
  • La substance absorbe une partie de l’énergie lumineuse
  • on mesure l’intensité de la lumière transmise (qui a traversé la substance)
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5
Q

Tous les types de spectrophotométrie

A
  • D’absorption (moléculaire / atomique)
  • D’émission (photométrie à flamme/fluorimétrie)
  • De diffusion (turbidimétrie/néphélométrie)
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6
Q

Différence entre les deux types de photométrie d’absorption

A

Moléculaire : molécules, comme un tou, absorbent la lumière
VS
Atomique : les atomes qui absorbent la lumière (ex. cuivre, zinc, plomb)

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7
Q

Les composantes de spectrophotométrie d’absorption moléculaire

A
  1. Source lumineuse
  2. Système mono-chromateur (fenêtres d’entrée et sortie)
  3. Cuvette
  4. Détecteur
  5. Lecteur
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8
Q

La source lumineuse en spectrophotométrie (2 types)

A

Lampe à incandescence (visible) :
- énergie électrique passe par fil de tungstène via 2 électrodes, et chauffé à incandescence
- spectre 300-1000 nm
* inconvénient majeur = chaleur !!

Lampe à décharge électrique dans un gaz (UV) :
- gaz halogène (surtout, sinon deutérium ou vapeur mercure
- décharge = ionisation du gaz entre 2 électrodes
- lumière couleur différente selon gaz utilisé!

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9
Q

Système mono-chromateur en spectrophotométrie, but et types ?

A

But : sélectionne une λ spécifique à la substance

3 types de systèmes mono-chromateurs :
- Filtre (bande de λ!!)
- Prismes
- Réseau de diffraction

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10
Q

Comment fonctionne le filtre en spectrophotométrie ?

A
  • Il sélectionne une bande de λ!!
  • le filtre idéal = % transmission élevé (Tmax) et la plus petite bande passante (qui permet grande sensibilité)
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11
Q

V ou F. Certains spectrophotomètre permet de sélectionner différents filtres

A

Dans certains spectrophotomètres, il est possible de sélectionner ou de changer les filtres en fonction de la longueur d’onde d’absorption de la molécule étudiée. Si plusieurs longueurs d’onde sont disponibles, l’utilisateur peut choisir celle correspondant au pic d’absorption pour optimiser la précision.

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12
Q

Comment mesurer la bande passante du système monochromateur en spectrophotométrie d’absorption moléculaire ?

A

La valeur du % de transmission maximale (ex. 35%) est divisé par 2 (ex. 17.5%) et 1/2 %Tmax donne la hauteur en y pour les valeurs en x qui correspondent au nb de longueur d’onde du filtre (ex. x2-x1 = 587-551 = 36 λ)

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13
Q

Quelles inscriptions (3) décrivent un filtre sur un spectro d’abs mol ?

A

λ max (axe x pour peak y) –
largeur bande passante (x2-x1 de y = 1/2 %Tmax) –
% de transmission max (peak axe y)

Ex. 570 – 36 – 35

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14
Q

Quelle est la longueur d’onde nominale d’un filtre ?

A

λ nominale : λ en x lorsque y = %Tmax

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15
Q

Les 2 types de filtres de spectro d’absorption moléculaire

A

Note : les filtres sont 1 des types de système mono-chromateur et les 2 types de filtres sont :

  • D’absorption (plaque verre abs λ non désirées, donc filtre de couleur complémentaire à soltion analyte, sooo not precise car bande large et % Tmax)
  • D’interférence (plusieurs épaisseurs verre/metal/autre, donc + sélectif, mais interférences entre les ondes, obtient monocouche (good bande et %Tmax) ou multicouche (best bande passante et %Tmax)
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16
Q

Quels sont les prismes dans un système mono-chromateur de spectro d’abs mol ?

A

Décompose la lumière selon la réfraction différentes des λ (le + réfractés = bleus)
- en verre (visible)
- en quartz (UV)

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17
Q

C’est quoi les réseaux de diffraction dans un système mono-chromateur de spectro d’abs mol ?

A

C’est quoi : Plaque de verre avec mince couche de métal rainurée
Ça fait quoi : Diffraction de la lumière (arrêtes vives)
Résultat : décompose λ (plus de λ diffractées si plus de rainures!)
Types : par transmission ou par réflexion

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18
Q

Plus précisément, explique-moi le fonctionnement d’un système mono-chromateur de réseaux de diffraction (2 fonctionnements)

A

Par transmission :
- La lumière passe au travers du réseau
- Chaque “sillon” agit comme une arrête vive
- La lumière transmise est diffractée

Par réflexion :
- La lumière est réfléchie sur le réseau
- Chaque “pointe” entre les sillons agit comme une arrête vive
- La lumière réfléchie est diffractée

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19
Q

Les différents types de cuvette dans un spectro d’abs mol

A
  • Ronde (tubes, lumière inégale!)
  • Carré-rectangulaire (trajet optique égal, A = acl
  • Par aspiration (fixe, + petit vol, facile-stable)

–> verre (visible), quartz (UV), plastique (cheap, but versatile)

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20
Q

Importance d’entretenir les cuvette à spectro

A

À éviter :
- trace de doigts
- poussières
- dépôt,
- égratignures
- laver à l’eau cuvette quartz sans frotter, sèche à l’air libre

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21
Q

Rôle de détecteurs en spectro d’abs mol

A

–> Capter la lumière dont on désire mesurer l’intensité et émettre un signal électrique mesurable, d’intensité proportionnelle à la lumière qui l’atteint.

*Transforme la mesure en absorbance ou en transmittance

22
Q

Types de détecteurs en spectro d’abs mol

A
  • Cellule photovoltaïque
  • Cellule photoémissive (simple / tube photomultiplicateur)
  • Cellule photoconductrice
23
Q

C’est quoi la définition de l’électricité ?

A

Un déplacement d’électrons

24
Q

Décris-moi le type de détecteur avec cellule photovoltaïque en spectro d’abs mol

A
  1. Film métallique qui libère un é (électrode -)
  2. Métal semi-conducteur (transfert é)
  3. Métal déficient en électron qui capte é (électrode +)

Utile si appareil soumis à de fortes intensités lumineuses pour des λ de 400-800 nm

Inconvénient : signal diminue avec le temps

25
Q

Décris-moi le type de détecteur avec cellule photo-émissive simple en spectro d’abs mol

A

(simple) :
- photocathode qui émet les é lorsque la lumière est détectée (+ lum détectée = + é libérée)
- anode recoit les é
- Qté d’é proportionnel à qté de lumière

26
Q

Forte ou faible sensibilité pour le détecteur avec cellule photo-émissive en spectro d’abs mol ?

A

Élevée pour les λ entre 200-1000 nm

Permet de mesurer aussi λ faible intensité

27
Q

Décris-moi le type de détecteur avec cellule photo-émissive photomultiplicateur en spectro d’abs mol

A

(photomultiplicateur) :
même principe que le simple, mais ici les é vont frapper d’autre plaques (dynode) qui vont relâcher les é donc amplification de l’effet jusqu’au connecteur !

Avantage : détecte petite qté de lumière !, c’est le + sensible et donc le + utilisé

28
Q

Décris-moi le type de détecteur avec Cellule photo-conductrice en spectro d’abs mol

A

La lumière frappe un semi-conducteur (base en céramique)
Libération d’é
Source de tension va attirer é

Avantage : peut miniaturiser le détecteur

29
Q

Les modèles de spectro d’abs mol permettent d’utiliser quels spectres ?

A
  • UV
  • Visible
  • IR
30
Q

V ou F. dans les détecteurs de spectro d’abs mol, il s’agit de cellules, et les détecteurs peuvent être mono ou bicellulaire

A

V

31
Q

Quels sont les composantes décrivant les MODÈLES de spectro d’abs mol ?

A
  • Faisceau unique ou double
  • Détecteur est mono ou bicellulaire

Donc 4 option possibles:
- unique mono
- unique bi
- double mono
- double bi

32
Q

Décris-moi le modèle de spectro d’abs mol à faiseau unique monocellulaire

A
  1. Source lumineuse
  2. Système mono-chromateur
  3. Une Cuvette
  4. Un Détecteur (monocellulaire)
    5 Lecteur

*1 cuvette à la fois : calibration et blanc passent au préalable), non-recommandé pour mesures en continu (car tjrs enlever, remettre, enlever…)

33
Q

Décris-moi le modèle de spectro d’abs mol à faiseau unique bicellulaire

A
  1. Source lumineuse
  2. Système mono-chromateur (le faisceau est divisé en 2!)
  3. Une Cuvette
  4. Deux détecteur, car 2e “cellule détectrice” compense les ∆ d’intensité lumineuse (sans cuvette)
    5 Lecteur

*1 cuvette à la fois : calibration et blanc passent au préalable), et faisceau moins intense car divisé en 2

34
Q

Décris-moi le modèle de spectro d’abs mol à faiseau double monocellulaire

A
  1. Source lumineuse
  2. Système mono-chromateur
  3. Miroir succession lumière sur E et B
  4. Deux Cuvettes (E et B) éclairé successivement
  5. Un Détecteur compare E vs B (monocellulaire)
    6 Lecteur

*Nécessite détecteur temps de rxn court!

35
Q

Décris-moi le modèle de spectro d’abs mol à faiseau double bicellulaire

A
  1. Source lumineuse
  2. Système mono-chromateur
  3. Miroir divise faisceau en 2 éclaire E et B même temps
  4. Deux cuvettes
  5. 2 Détecteurs compare E vs B (bicellulaire)
    6 Lecteur

*Nécessite détecteur temps de rxn court! et peut avoir différence de sensibilité entre les 2 détecteurs

36
Q

Voyez-vous un inconvénient à l’utilisation du spectro bicellulaire ?

A

Lorsqu’il y a deux cellules détectrices, s’il y en a un qui fait défaut, tous les résultats sont affectés !

37
Q

Quel est le principal avantage d’avoir un modèle de spectro à double faisceau ?

A

Rapidité, car si le faisceau est divisé en deux pour traverser échantillon et blanc en simultané, on sauve du temps

38
Q

Conditions à l’utilistaion de spectro d’abs mol en biochimie (par exemple)

A

Le composé (analyte) doit être déjà coloré, ou produire un composé de couleur mesurable suite à une réaction

39
Q

Comment fait-on pour choisir la longueur d’onde en spectro d’abs mol ?

A

On regarde la courbe spectrale du composé selon la fiche fourni par le détaillant qui nous vendent des méthodes de dosages (valeurs de référence)

40
Q

Loi de Beer-Lambert, principe derrière

A

Les molécules présentes dans la solution absorbent une partie de la lumière donc l’intensité du rayon I1 transmis est plus faible que I0 incident

L’absorbance est directement proportionnelle à la concentration de la substance à doser (c), + la substance est concentré - la lumière transmet donc + la lumière est absorbée

41
Q

Calcul de la transmittance (loi de Beer)

A

T = I1 /I0

(x100 si tu veux un %)

42
Q

Loi de Beer pour l’absorption de la lumière

A

A = 2 - Log%T

A = -LogT

A = log1/T

43
Q

Loi de Lambert

A

L’absorbance est directement proportionnelle à l’épaisseur du milieu traversé par le faisceau lumineux

44
Q

Loi de Beer-Lambert

A

Combinaison des deux lois :
A = a * c * l

a = coefficient d’absorption molaire (L/mol*cm)
c = mol/L
l = cm

45
Q

C’est quoi le coefficient d’abs mol ?

A

Constante (valeur donnée en exam) pour une substance donnée et pour une longueur d’onde utilisée : c’est l’abs d’un analyte dans une solution de 1 mol/L dans une cuvette de 1 cm d’épaisseur à une longueur d’onde donnée

ex. 9.32x10^3 L/mol*cm à 470 nm (composant Thiourée)

46
Q

Les limites d’utilisation de la loi de Beer-Lambert

A
  • Éviter lumière parasite
  • Constance du faisceau lumineux
  • Faisceau I0 monochromatique et λ spécifique (%Tmax)
  • Solution éch homogène
  • Cuvette propre et calibrées
  • Seule la substance cible abs spécifique à cette λ
  • [éch] intérieur de la lim de linéarité
47
Q

À quoi sert la courbe spectrale (2) ?

A
  1. Déterminer la λ préférentielle d’un analyte à doser, donc quelle λ il y a un %Tmax
  2. Identifier des susbstances
48
Q

V ou F. La couleur de la λ préférentielle d’un analyte correspond souvent à la couleur de la solution et donc la λ va varier selon la concentration

A

F.

  • Habituellement il s’agit de la λ de la couleur complémentaire à l’analyte coloré
  • λ préférentielle ne change pas selon la concentration
  • À l’inverse, λ minimale = couleur de l’analyte
49
Q

Pourquoi doit-on travailler à la longueur d’onde d’absorption maximale en spectro ?

A

Car c’est à cette longueur d’onde que les petites variations de concentrations auront des plus grandes variations d’absorbance, donc une meilleure sensibilité de méthode

50
Q

V ou F. Il est impossible de mesurer directement l’absorbance d’une solution car celle-ci doit être contenue dans un récipient

A

V. C’est pourquoi on fait le blanc, qui subit les même traitement que l’éch et contient tout sauf l’analyte à doser

51
Q

La perte de lumière dans le cuvette d’échantillon sont due à quoi ? Quelle est la solution ?

A
  • réflexion de la lumière sur les parois
  • absorption de lumière par les parois
  • diffusion lumière par les molécules de solvant

Solution ? Le blanc (annule les effets du milieu sur l’absorbance, pour cibler que l’absorbance de l’analyte)

52
Q

Une courbe de calibration

A

Dosages de base (2 decks)

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