Metode Spectrofotometrice de Analiza a Produselor Alimentare

Principii de analiza spectroscopie

1.1 Notiuni spectroscopie

Spectroscopia este o denumire generica data unei clase de procedee si tehnici experimentale prin care urmareste si se cuantifica efectul absorbtiei sau emisiei de energie de catre o proba supusa analizei chimice calitative si/sau cantitative. La folosirea spectroscopiei in analiza chimica calitativa. Scopul spectroscopiei este acela ca dintr-un spectru sa se obtina informatii despre proba analizata precum: structura interna, compozitie, dinamica. Spectrofotometria este o ramura a spectroscopiei molecular ce se ocupa cu analiza calitativa si cantitativa a spectrelor de absorbtie in domeniul UV-VIS a substantelor organice sau anorganice in stare lichida.din cauza ca in domeniul UV-VIS nu toate substantele sau elementele chimice au spectre de absorbtie cu maxime clare analiza calitativa nu este atit de reprezentativa ca cea cantitativa. Un spectrofotometru sau un colorimetru utilizeaza transmiterea luminii printr-o solutie pentru determinarea concentratiei unui solut in solutia respectiva. Radiatia ectromagnetica emisa intr-un spectru electromagnetic este desfacuta prin refractie pe o prisma sau pe o retea de difractie Tn scopul evidentierii precise a lungimilor de unda specifice diferitelor elemente, ioni, radicali sau molecule. La folosirea spectroscopiei in analiza chimica calitativa se realizeaza corelarea lungimilor de unda a spectrelor obtinute cu spectre etalon. La analiza chimica cantitativa se foloseste dependenta dintre intensitatea emisiilor spectrale specifice si concentratia elementelor sau substantelor din compusi sau amestecuri de compusi.

Clasificarea metodelor spectroscopice:

1. Spectroscopie atomică

• Spectroscopie atomică de absorbţie (AAS/OAS)

• Spectroscopie de atomică de emisie (AES/OES)

• Spectroscopie de atomică de fluorescentă (AFS)

• Spectroscopie electronică

• Spectroscopie Rontgen (XRS)

2. Spectroscopie moleculară Spectroscopie în e masă (MS)

4. Spectroultraviolet-vizibil (UV/Vis)

3. Spectroscopie dscopie de timp ultrascurt

5. Spectroscopie Laser

6. Spectroelectrochimie

7. Astrospectroscopie

1.2 Metode optice de analiza

Lumina reprezintă partea vizibilă a spectrului de radiaţie electromagnetică. La iradierea unui corp soluţie sau gaz cu radiaţie luminoasă aceasta suferă o serie de fenomene specifice de reflexie, absorbţie, difuzie, refracţie, etc., Intensităţile radiaţiilor ce rezultă ca urmare a acestor fenomene sînt legate prin relaţia:

Lo=Lr+Labs+L+Ld

unde:

Io- radiaţia incidenţă

labs-radiaţia absorbită

Ir- radiaţia reflectată

Ld- radiaţia difuzată

l-radiaţia transmisă.

Radiaţia transmisă include şi radiaţia refractată , radiaţie care are un unghi mai mare decît unghiul dintre radiaţia incidenţă şi radiaţia transmisă nerefractată dar mai mic decît unghiul dintre radiaţia incidenţă şi radiaţia difuzată. Reflexia poate fi totală , parţială sau inexistentă. Un corp care reflectă total lumina albă apare opac şi de culoare albă. Dacă un corp reflectă parţial lumina albă acesta apare colorat în culoarea complementară culorii absorbite. Dacă un corp nu reflectă lumina (aceasta este total absorbită) corpul apare de culoare neagră şi este opac. O soluţie are o anumită culoare pentru că lasă să treacă (transmite) această culoare şi absoarbe în schimb culoarea complementară De exemplu percepem o soluţie de culoare roşie deoarece soluţia absoarbe culoarea verde şi transmite culoarea complementară (cea roşie) Pentru a măsura absorbţia unei soluţii roşii în vederea determinării concentraţiei , cuva cu soluţie trebuie iradiată cu culoare verde cu lungimea de undă de 490 şi 580 nm. în tabelul de mai jos sînt prezentate culorile spectrale ale luminii albe şi culorile complementare corespunzătoare.

Tabel 1. Culori spectrale corespunzatoare lungimilor de unda

Tabel.2. clasificarea metode de analiza optica

1.3 Spectroscopia de absorbtie moleculara

Spectrometria de absorbţie moleculara are aplicaţii atit în analiza calitativa şi în cea cantitativa. Se iradiază proba de analizat cu radiaţii de lungimi de unda dorite de exemplu în domenul UV-VIS) şi se înregistrează spectrul de absorbţie ( intensitatea radiaţiei în funcţie de lungimea de unda , (în infraroşu în funcţie de numărul de undă sau frecvenţă ). Cu spectrul înregistrat şi cu ajutorul unor atlase spectrale se identifică specile moleculare care se regăsesc în dreptul unei anumte lungimi de undă specifice. La aparatele moderne echipate cu tehnică de calcul şi soft specific identificarea se face automat. Spectrometria în infrarosu foloseşte la ora actuală pe larg identficarea automată a specilor chimice. La analiza cantitatvă se determină concentraţia unei anumite specii chimice pe baza corespondenţei acesteia cu intensitatea radiatei absorbite din radiaţia incidentă cu lungimea de undă specifică acelei specii moleculare.