TP6 - Spectrofotometrie
TP6 - Spectrofotometrie
TP6 - Spectrofotometrie
CONSIDÉRATIONS THÉORIQUES :
1
La quantité de lumière pénétrant une solution peut être exprimée par 2 grandeurs
adimensionnelles: l’absorbance A et la transmittance T:
𝐼0 1 𝐼
𝐴 = log10 ;𝑇 = ; 𝑇(%) = ∗ 100
𝐼 𝐴 𝐼0
La loi de Beer-Lambert déclare que l'absorbance A d’une substance en solution est une
fonction linéaire de sa concentration.
𝐴 = 𝜀∗𝑐∗ 𝑙
où ε est le coefficient molaire d’absorption (exprimé en L/(mol cm)), l représente la longueur
du chemin optique de l'échantillon (exprimé en centimètre) et c est la concentration molaire de
la solution exprimée en mol/L.
Les couleurs:
La couleur des solutions est déterminée par l'absorbance et la transmittance de la
lumière visible. Par exemple, une solution bleue apparaît bleue parce qu'elle absorbe toutes les
couleurs sauf le bleu ou toutes les couleurs de lumière sauf le jaune sont transmises (bleu et
jaune sont des couleurs complémentaires). Deux couleurs sont complémentaires lorsqu'elles
donnent du blanc par addition. Ainsi, l'absorption d'une radiation traversant une solution
donnée dépend de sa longueur d'onde et aura la plus haute valeur pour la longueur d'onde
conforme à la couleur complémentaire de solution. Les couleurs complémentaires peuvent être
trouvées en utilisant la roue en couleur présentée dans la figure 3. Sur ce projet n'importe
quelles deux couleurs opposées sur la roue en couleur sont des couleurs complémentaires.
Figure 3.
2
d’une source de lumière (S) avec un spectre d'émission continu
d’un monochromateur : décompose la lumière blanche en fonction des longueurs des
ondes dans les radiations composantes et aide à sélectionner une seule longueur d’onde
Cuve de mesure
Détecteur : transforme l’intensité lumineuse en intensité électrique
Enregistreur avec un affichage électronique, ordinateur
Source → Monochromateur → Cuve → Détecteur → Enregistreur
3
Figure 4: Gauche - le passage de la molécule d'analyte de l'état fondamental (n=0) à l'état excité (n=1) due a
l’absorption d’un photon d'énergie hν. Chaque niveau électronique a plusieurs niveaux de vibration et chaque
niveau de vibration a plusieurs niveaux de rotation. Droite – le spectre d’absorption qui montre la résonance
localisée à la longueur d'onde du photon absorbé.
OBJECTIF :
MODE DE TRAVAIL :
De cette façon, le flacon devient vert et la police peut prouver que le conducteur a
consomme d’alcool. En outre, cette couleur est analysée par spectrophotomètre relié au
dispositif, pour indiquer le niveau d'alcool dans l'air qu’on expire.
Évidemment pour déterminer aussi précisément le niveau d'alcoolémie est nécessaire
que le spectrophotomètre soit bien calibré. Dans la première phase nous allons déterminer la
longueur d’onde correspondant au maximum d’absorption. Une fois déterminée, nous allons
mesurer, à cette longueur d’onde, l’absorbance de plusieurs solutions ayant diffèrent
concentrations d’alcool. A la fin, nous allons tracer l'absorbance en fonction de la concentration
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d'alcool dans les solutions respectives. A partir du graphe d'étalonnage nous allons extraire la
concentration d’alcool inconnue d’une solution (soit plusieurs solutions).
Le protocole expérimental:
1. Remplissez une cuve avec l’eau distillé est mettez la dans l’appareil sur la position 1.
2. Remplissez une autre cuve avec solution alcoolique de c = 1,5 % est mettez la dans
l’appareil sur la position 2.
3. Fixez la longueur d’onde ( λ ) a 540 nm : appuyiez sur GOTO λ et avec les flashes ↑ et
↓ fixez la valeur, et puis appuyiez sur OK (symbole ⸺).
4. Attendez que l’absorbance este zero, si no appuyiez sur ZERO.
5. Poussez la cuve avec la solution alcoolique en face du faisceau lumineuse à l’aide de la
tige métallique.
6. Lissez la valeur de l'absorbance et introduisez-la dans le tableau ci-dessous.
7. Remettez la cuve avec l'eau distillée en face du faisceau lumineuse en tirent sur la tige
métallique.
8. Changez la valeur de la longueur d’onde a 550 nm – voir le pas 3.
9. Effectuez les pas 4, 5, 6 et 7.
10. Continuez avec les autres valeurs de la longueur d’onde.
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12. Identifiez la longueur d’onde qui correspond à l’absorbance maximale et fixer sa valeur
dans l’appareil – pas 3
13. Remplissez la cuve avec solution alcoolique de c = 0.5 % et mesurer l’absorbance en
respectant le pas 4, 5, 6 et 7.
14. Continuez avec les autres solutions
Nr. La L’absorbance (u.a.)
concentration
d’alcool (%)
1 0.50
2 0.75
3 1.00
4 1.25
5 1.50
6 1.75
6
7 X1
8 X2
15. Tracez le graphe absorbance en fonction de la concentration (en Excel). Faites une
régression linéaire et affichez l’équation de la droite. Déterminez la concentration
inconnue des solutions.