السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ان شاء الله اليوم سنكمل المحاضرة الثانية الخاصة بالسبيكتروفوتومتري في المحاضرة الماضية تحدثنا عن التفصيل الخاص بالسبيكتروفوتومتري وعن التفصيل بين الضوء والمطر وقلنا أيضاً أنه مهم جداً الكروموفور وكما تحدثنا عنه بالتفصيل زائد كمان كلامنا على الـ Different Electron Transitions وكمان استعرضنا في الآخر Effect of Solvent و Effect of pH on Absorption Spectra أما في المحاضرة دي هنستعرض بإذن الله القوانين المهمة جداً اللي احنا هنستخدمها بتكنيك الـ Spectrophotometry مع الجهاز المستخدم للإي اس هدفنا في تكنيك الاسبكترو فوتومتري هو الوصول لconcentration of sample عرفنا المحاضرة اللي فاتت ان الاسبكترو فوتومتري هو interaction between light and matter فإحنا دلوقتي عايزين نوصل لعلاقة ربط ما بين light ده وما بين concentration of sample هنوصل لكده عن طريق قوانين هنستعرضها مع بعض هنشوف إيه اللي بيحصل دلوقتي بالضبط لو عندي Monochromatic Light Monochromatic إحنا قلنا دي معناها إن اللي اللي عندي مكون من Single Wavelength Single Wavelength يعني One Color زي ما قلنا المحاضرة اللي فاتت لو المونو كروماتيك Light ده نزل على سل خلية فيها السامبل بتاعتي اللي ممكن نقول عليها Absorbing Substance هيحصل إيه بالضبط؟ ممكن يحصل Reflection أو Refraction scattering absorption للlight أو transmitting وبالتالي انا اوصل ان I node I node ده يمثل ال total light اللي هو بيدخل على المادة بيساوي كل ال light absorb, reflected, refracted, transmitted وكمان ال scattered. طيب لو انا عندي clear solution الـ light اللي scattered هيكون مساوي للـ 0 كمان الـ light الـ reflected و الـ refracted نقدر نcancelه لو احنا استخدمنا blank solution و احنا طبعا عارفين الـ blank solution هي نفس الخطوات التجربة او نفس السولفنت اللي انا مستخدمه و مداهب فيه بس بدون وجود السامبل لو استخدمت الـ blank solution ده هيcancel خالص الـ light وبالتالي، أنه هقدر أقول أن total light بيساوي مجموع light absorbed زائد light transmitted السلايد دي فيها دياجرام بيختصر الكلام اللي إحنا لسه قايلينه إحنا عندنا light source دي عبارة عن لمبة خارج منها الـ total light اللي هو بيمثل monochromatic light وهينزل على السامبل اللي موجودة في سيل زي ما انتو شايفين هيحصل ايه للليت ده؟ يقيمها هيكون absorbed, refracted فيه جزء منه refracted فيه جزء منه scattered وفيه كمان جزء منه transmitted يهمنا اللي احنا نعرف حاجة اسمها transmittance ودي اختصارها T-captan بيساوي transmitted light على total light طيب هنربط الترانسميتانس دي بالabsorbance اللي تهمنا طبعا وتكلمنا فيها المحاضرة اللي فاتت absorbance A capital بيساوي minus log transmittance ممكن نشيل ال-T ونحط مكانها transmitted light على التوتال light ممكن نشيل ال-Negative هنا ونخليها positive ونحكس الكسر ده ونقول أن absorbance بيساوي log I note على transmitted light نبدأ بنتكلم في القوانين بتاعة Light Absorption أول قانون لعالم اسمه Lambert والقانون تسمى Lambert's Law القانون ده بيربط ما بين Light و ال B هنا أو ال T دي ال Bus Lens يعني المسافة اللي بيمشيها الضوء خلال المادة تبقى Light أجنس ال B وال Bus Lens العلاقة زي ما انتو شايفين كده هي علاقة عكسية اللايت الانتنستي بتاعته بتقل كل ما الباس لينس بتزيد هو ده الخلاصة بتاعت اللامبورت لو احنا اللي يهمنا في الموضوع ده كله انتو شايفين طبعا ان فيه دروفاتايزيشن لكذا قانون يهمنا نوصل بالقانون ده لاخر حاجة اللوج اي نوت على ترانسميتد ترانس ميتد light دي اللي هي كانت في السلايد اللي فاتت ممكن نشيلها ونكتب هنا absorbance بيساوي kt أو الكي بي الكي ده constant اسمه extension coefficient definition بتاعه ده just للمعرفة اللي يهمنا دلوقتي اننا نعرف ان absorbance بتساوي الكي تي أو الكي بي وديه جماعة كده وصلنا لعلاقة طردية ما بين الباثلينس وما بين الأبزوربانس يبقى الأبزوربانس هتتناسب طرديا مع الباثلينس دي الخلاصة بتاعة النامبرت لو تاني قانون معانا هو البيرز لو زي ما واضح كده من البلوت هنا هو علاقة ما بين اللايتو برضو أجنس الكونسنتريشن أوف سامبل والعلاقة واضح أنها علاقة برضو عكسية كل ما بيزيد الconcentration of sample بيقل ال light و ده طبيعي طبعا لان ال sample بتمتص اكتر الدوق اللي سقط عليها وبالتالي شدته بتقل طيب الbears law هنا بيتكلم على ايه؟ الملخص بتاعه في القانون ده هو log I0 على I T بيساوي K اللي هو ال constant اللي احنا عرفنا من شوية في C الconcentration نستطيع إخلاء هذا الـLog ونكتب مكانها Absorbance Absorbance كما ترون Kc كما ترون العلاقة بين Absorbance و Concentration أيضاً علاقة طردية Lumber flow كانت العلاقة بين Absorbance و Bass Length علاقة طردية تالت قانون هو ربط ما بين الbearlow والlumberthlow كنبايناشن كده هنسميه beers-lumberthlow اللي هيحصل اننا هنضم القانونين على بعض هنقول الabsorbance اللي هي تمثل log i-node على i-t بيساوي a في ال b في c a small في b في c احنا عارفين طبعا ان ال b دي هي الbus length الـC هي الـConcentration concentration أما الـ A فدي اسمها الـ absorptivity absorptivity ده constant الـ concentration لازم اليونت بتاعته تكون جرام لكل لتر علشان أقدر أكتب الـ constant ده A small لازم تكون الـ concentration unit جرام لكل لتر طيب أنا لو عندي الconcentration دلوقتي الunit بتاعته mole لكل لتر الconcentration unit بقت mole لكل لتر ماينفعش اكتب الa small خالص لازم اغير الconstant ده لحاجة اسمها epsilon ده اختصارها epsilon دي معناها molar absorptivity molar absorptivity فالقانون دلوقتي هيكون ازاي هيكون a بيساوي يكون يونيت مول كل لتر و بالتالي يونيت يكون لتر في مول-1 بسانتيمتر-1 لان بي مسافة بالسانتيمتر انا دلوقتي لو عندي يونيت يستهى عند الماكسيوم ويف لينس هسميها ايبسولون ماكس الحالة الثالثة لو كانت الكونسنتريشن يونيت جرام لكل 100 ميلي هتكون الابزوربانس بتساوي A1 سنتيمتر 1% في ال-B في ال-C ال-A1 سنتيمتر 1% ده هو الكونستانت بتاعنا علشان الكونسنتريشن يونيت جرام لكل 100 ميلي مهم في ايه الكونستنت ده؟ مهم في الـ identification بتاع الـ natural product identification of natural الـ A1 cm 1% أنا ممكن أربطها بقانون مع الـ Epsilon Molar Absorptivity القانون ده بيقول A1 cm 1% بيساوي Epsilon في عشرة على الموليكولار ويت يبقى الـ Beer's Lumber Law ليه ثلاث أشكال بتتوقف على الconcentration unit الـ A بيساوي constant في B في C الـ constant ده يأمه A small absorptivity أو epsilon molar absorptivity أو A 1 cm 1% ده بتوقف على الconcentration unit l-absorptivity الunit بتاعة الconcentration لازم تكون gram لكل لتر l-molar absorptivity الconcentration unit لازم تكون mole لكل لتر a1 cm 1% الconcentration unit لازم تكون gram لكل 100 ملي لو أنا شغال صح في الـ Spectrophotometry المفروض أن الأبزوربانس عندي بتزيد بزيادة الـ Concentration of Sample كل ما الـ Concentration بتاع السامبل يكون عالي كل ما بيعمل Absorption للـ Light أكتر وبالتالي لو أنا رسمت بياني كده هلاقي فيه خط مستقيم كده وعلاقة رضية ما بين الأبزوربانس ما بين الـ Concentration وده اللي بيمثله طبعا الـ Beers-Lambert Law البلوت ما بين الabsorbance على الY-axis against the concentration of sample على الX-axis ده بنسميه calibration curve calibration curve المصطلح ده مهم ولازم تعرفوا الفرق ما بينه ما بين الabsorption spectrum spectrum علاقة ما بين الabsorbance بيكون على الY against the wavelength على الX-axis الخط المستقيم الناتج هنا ممكن يحصل فيه ديفيشن زي ما انتو شايفين كده بالزيادة او النقصان الديفيشن في اللاين ده ممكن يحصل نتيجة لإيه؟ حاجة من الأسباب التلاتة دول يأمى بيحصل ريال ديفيشن يأمى انسترومنتل ديفيشن يأمى كيميكل ديفيشن هنتعرف على كل واحد فيهم بالتفصيل دلوقتي اول اسباب الـ deviation from Beer-Lambert law الـ Real deviation وده بيكون مش موجود في الـ dilute solutions اللي هي concentration بتاعها اقل من 10-3 M لكن بيكون موجود في التركيزات الاعلى من كده الـ concentrated solution للأسباب دي انا لو عندي solution مركز اكيد طبعاً هتحصل زحمة ويحصل molecular interaction فيه وبالتالي انا هأثر على قدرته على الabsorption بتاعة in light وبالتالي النتائج هتطلع غلط وهيحصل الdivision زي ما احنا شفنا كده في الجراف اللي فات طلع برا الخط المستقيم السبب التاني ان في الhigher concentration of sample الابسولوم بتكون معتمدة على الrefractive index وبالتالي انا عندي فاكتور جديد اهو دخل معانا في القانون هو Refractive Index انا طبعا في غنى عنه انا عايز اربط بس الConcentration بقيمة الabsorbance اللي انا هحصل عليها من الجهاز تاني نوع من الDeviation هو الInstrumental Deviation وده انحراف جاي من الادوات اللي انا بستخدمها او الInstrumental اللي انا بستخدمه الInstrumental Deviation بينقسم الى نوعين حاجة Regular ودي جاية من Unmatched Cells السل دي بيكون محطوط فيها Sample و Blank Unclean Handling Unclean Optics الحاجات اللي انا بستخدمها مش نظيفة اما النوع التاني من الInstrumental Deviation اسمه Regular Deviation وده بيكون لعدة اسباب اولها error في اختيار الwavelength اللي انا بقيسه عنده زي ما انتو شايفين كده في الشارت اللي تحت المفروض اللي انا اقيسه هنا عند الماكسيموم ويف لينس فقط لان اخترت الويف لينسا غلط او مثلا اخترته في المنطقة دي وبالتالي الابزوربانس كلها هتكون غلط فهيديني الديفيشن زي ما انتو كده شايفين بدل خط المستقيم الازرق ده لا هيطلع الخط اللونه احمر ده مش مستقيم تماما وبالتالي كاليبراشن كيرف هيحصل فيه ديفيشن وهتطلع النتايج غلط السبب التاني للريجولر ديفيشن هو وجود Stray Light Stray Light ده ترجمتها بالعربي كده الضوء الشارد زي المسلسل كده بالظبط ال Stray Light ده بيجي ازاي ان شاء الله كده في العملية هتشوفوا الجهاز ال Spectrophotometer وهتشوفوا ان السل اللي موجود فيها السامبل بنكون حطنها جوه الجهاز والشمبر كلها دي بيكون لونها اسود تمام؟ وبنقفل كمان عليها يعني بتكون في مكان ضلمة معنا كده اللي احنا اللمبة بتاعتنا اللي موجودة في الجهاز موجهة اللايت للسامبل بس ما فيش اي سورس لللايت تاني غير اللمبة اللي جوه الجهاز لو انا فتحت بس الباب اكيد فيه ضوء كده من بره ضوء الشمس ضوء المكان اللي احنا موجودين فيه هيدخل على السامبل وبالتالي هيحصل absorption للstray light ده الضوء اللي هو الخارجي يعني انا دلوقتي مش اللمبة بتاعتي بس اللي جوه الجهاز هي اللي ليها الدور انها تأثر على السامبل لا كمان الدور الخارجي هيكون ليه دور كمان وهيأثر على السامبل ويعمل interaction مع السامبل وبالتالي النتائج كلها بتاعتي هتطلع غلط بما انها طلع غلط يبقى اكيد انا هشوف deviation على ال calibration curve زي ما احنا شايفين هنا ده ال stray light ال stray light ده بيكون طبعا ليه total light و transmitted وبالتالي هيغير لي نهائي في قيمة في ارور تاني ممكن اه نلاحظها تحت هتعمل اه على اول حاجة في فوتو دي اه واحدة من الكمبوننت بتاعة الجهاز هنتعرف عليها بعد شوية ممكن كمان الـ Radio أو الـ TV Interference اللي هي الإشعاع اللي جاي منهم ده كمان يعمل Deviation لو أنا عندي Power Supply بيكون Unstable ده برضو ممكن يؤدي إلى Instrumental Deviation النوع الثالث هو الـ Chemical Deviation ده حاجات مختلفة بتأثر على السامبل نفسها زي الـ pH مثلا كمان السولفنت ممكن يعمل انتراكشن مع السامبل الـ temperature الـ time ممكن يأثر على السامبل كل ما بيزيد الوقت ممكن السامبل يحصل لها oxidation, reduction أو hydrolysis reaction كمان الـ dipole interaction اللي بيكون موجود في الـ higher concentration كده خلصنا علاقة الـ absorbance مع الـ concentration وعرفنا كمان ندخل على حاجة تانية اسمها absorption spectrum. absorption spectrum ال definition بتاعه هو relation between absorbance ملهاش unit and wavelength لنده. طبعا اليونت بتاعتها بالنانو متر. absorption spectrum شايفين كده هي على الواي اكسس أجنست الـ Wavelength بالـ Nanometer على الـ X-axis و علشان إحنا بنشتغل بـ Molecules Solution فأكيد طبعاً هيطلع بالشكل ده Molecular Absorption Spectrum تمام؟ زي ما قلنا في المحاضرة الأولى أهم حاجة نعرفها من الـ Spectrum ده هي الـ Lambda Max Maximum Wavelength هي الوايف لينس عند الماكسيموم أبزوربشن أو الماكسيموم أبزوربنس ودي بتستخدم في عملية الكونتيتيشن بتاعة السامبل اللي عندي وطبعا احنا بنستخدمها ليه لأن هي لها أعلى أبزوربنس وبالتالي هي زولت لي السنستيفيتي بتاعة الاناليتيكال ميسود طيب بالنسبة للفيجر دي اللي انتو شايفينها شايفين دول تلات مواد كل مادة ليها اسبكتروم خاص بها الأحمر والأخضر والأزرق دول طيب انا دلوقتي لو مسكت كده الوايف لينس الماكسيما بتاعت واحد فيهم هلاقي ان فيه اوفر لابينج ما بين التلاتة يعني انا لو عايز اقيس عند لاندا ماكس بتاعت واحدة هيظهر لي الاتنين اللي بقين وبالتالي اقدر اقول ان الابزوربانس بتاعت التلات انواع دول اديتيف بيتضافوا البعض يعني لو انا حسبت الابزوربانس كده عند لاندا ماكس الواحدة هلاقي الأبزوربانس بتاعت الاتنين التانين معاها يعني هنا الأبزوربانس say مثلا الأبزوربانس التوتل بيساوي أبزوربانس بتاعت كومباوند 1 بتاعت كومباوند نمبر 2 كومباوند نمبر 3 دلوقتي هنتكلم على الـ instrumentation الأجهزة المستخدمة في الـ spectrophotometry عندنا تكنيك اسمه colorimetry colorimetry ده يندرك تحت الكورس بتاعنا من اسمه كده color لون metri جاية من measurement يعني لو احنا قلنا له definition very simple يعني measurement of color الcolor ده لو احنا شفناه بعيننا المجردة في منطقة visible region هتكون ظهرها ما بين 400 الـ 800 nm يبقى عندنا ال compound بتاعنا ensemble بتاعتنا لو كان لها لون يبقى lambda max بتاعتها بطاقة في الـ Visible Region 400-800 اللون ده انا اقدر ائسه بـ Symbol Aparitas والتكنيك المستخدم في الحالة دي اسمه Colorimetry زي ما قلنا It is a technique for measurement visible radiation سامبل بتاعتنا لو حبينا نئسها Colorimetrically هتكون واحدة من التلات انواع دول اولاً المادة لها لون كده الوحدة ملونة زي كابور صلفيت البوتاسيان برمينجينيت او اي انديكاتور او اي مادة لها لون زي مثلا مسيلين بلو المسيل اورانج وغيرهم تاني حالة المادة ملهاش لون مش ملونة في الحالة دي انا هفعالها مع ازبيشيل رياجنت علشان تديني برودكت لي لون زي ايه مثلا الفرس الفرس ده ملوش لون لو انا حطيته في تفاعل مع واحد عشرة فينانسرولين هيديني product لونه احمر الproduct ده انا اقدر اقيصه colorimetrically الحالة الثالثة المادة لو ملهاش لون اقدر احولها لderivative الاول الderivative ده اقدر افعله بعد كده مع reagent يديني colored product وبدلالة الcolored product ده لو استهب بالcolorimetry هعرف اجيب بتاع السامبل الاصلية.
الجهاز اللي بنستخدمه في اسمه. اه نهاية الاسم ده اسم الجهاز تمام? لما نضيف كده تعرف ان ده اسم جهاز. اه في ملحوظة مهمة قوي احنا عارفينها من المحاضرة اللي فاتت.
ان مختلف عن. اللون الممتص مختلف عن اللون اللي بنشوفه ده طبقاً ليه بقى؟ طبقاً لـ color wheel عجلة الألوان في observed color ده بيكون complementary color لـ absorbed light تمام؟ زي ما قلنا المحاضرة اللي فاتت لو أنا عندي الabsorbed هو الyellow color يبقى الobserved هيكون الberber color لو انا عندي ال red هو اللي حصل له absorption يبقى المقابل ليه ال complementary واللي هشوفه هو الجرين color ده طبعا الجدول بيوضح كل لون الabsorbed والمقابل ليه اللي هو المكمل ليه والwavelength اللي احنا بنشوفهم عندها المنطقة بتاعت 200 ل 400 nm دي منطقة ال UV في منطقة الـ UV أنا ما أقدرش أشوف طبعاً الحاجات اللي ملهاش لون في منطقة الـ Visible لكن نقدر نعينها في منطقة الـ Ultraviolet بس مقدرش أعينها طبعا بعيني فلازم أستخدم جهاز اسمه Spectrophotometer ده اللي هو تحت التكنيك اللي اسمه Spectrophotometry الكورس اللي احنا عاملين نتكلم عليه من المحاضرة اللي فاتت يبقى الجهاز بتاع الـ Colorimetry اسمه Colorimeter الجهاز اللي هنستخدمه علشان المواد اللي ملهاش لون اسمه سبكترو فوتومتر تحت تكنيك سبكترو فوتومتري بالنسبة للأدفانتج بتاعة الكلوريمتري أول حاجة دايماً هنقارن الانسترومنتل أناليسز ببعض وكمان هنقارنها بالتايترومتريك اللي احنا كنا بنعمله الترم اللي فات الأدفانتج بتاعة الكلوريمتري أهمها أنها بتكون accurate result النتجة وبالزاد في low concentrations بتاعة السامبل ده طبعاً تايتريمتري والجرافيمتريك أناليسز كان الموضوع ده مش أكيرة خالص طبعاً لأنه بيعتمد على الهانينج بتاع الشخص تاني حاجة الكلارمتري أبلائت بطريقة أكبر وخصوصاً في البيولوجيكال فلود إحنا مشوفناش ده مع الجرافيمتري والتايتريمتري ما كناش بنستخدم بلوت سامبلز ولا يورين ولا أي حاجة تبع البيولوجيكال ولا بنعمل لها أناليسز أصلاً لكن يقدر يعمل كده. ثالث حاجة التكنيك ده يعتبر سيمبل ورابط. طبعاً بما أن فيه جهاز فالجهاز هيسرع العملية دي خالص مجرد بس إنك هتضغط على زرار كده في الجهاز وهتطلع لك النتائج. هذا أوصل ازاي القياس بالكالوريمتري؟ زي ما قلنا هنستخدم instrument ال instrument دي يأمه هتكون تحت ال visual method الحاجات اللي اقدر اشوفها يأمه هنستخدم photoelectric instrument دول هنتعرف عليهم في slides اللي جاية ال colorimetry هقدر اعملو ازاي علشان اوصل ال concentration بتاع السامبل هنبدأ باول حاجة بال visual method الميسود هنستخدم فيها Polychromatic Light Polychromatic معناها ان فيها اكتر من لون اكتر من Wavelength موجودة علشان نعمل Measurement لColored Solution Colored Solution Only تمام اول طريقة في Visual Mesod هي طريقة اسمها Standard Series Mesod ببساطة كده ننظر الى الفيجر ودي اجزام عليها determination of copper with ammonia الكبر طبعا يعتبر ملوش لون لو حطناه بقى مع الامونيا كرياجنت هيحصل برودكت كده اسمه copper amine complex وده لونه جماعة blue azure blue زي ما انتو شايفين الازرق ده اسمه azure blue احنا بنعمل ايه بنجيب كذا test tube ونحط فيها volume مختلفة من الـ Standard Solution بتاع الكبر Standard Solution يعني معلومة تركيز زي ما انتوا كده شايفين تمام؟ وهنجيب الـ Unknown بتاعنا ونحطه في Test Tube ونحط عليه الأمامية هيدينا لون أزرق اللون الأزرق ده هنشوف درجة الأزرق بتاعه مقربة لأي درجة من الأزرق بتاعت الـ Standard Solution وهنشوف اللون الأقرب لها الماتشد معاها وبالتالي أنا كده عرفت هو مكافئ لمين من الـ Standard Say مثلاً كان لون الـ Unknown زي لون الـ Test Tube دي المكتوب عليها Concentration 3 من 10 إذن الـ Concentration بتاع الـ Unknown Sample بيساوي 3 من 10 زي الـ Matched Test Tube بتاعة الـ Standard دي ممكن كمان نعمل Determination للفرك لو إحنا حققنا وضعناه سيوسيانات سيدينا بلود ريد كولر وبنفس الطريقة اجيب الستاندرد سيليوشن بتاع الفيرك واعمل كذا تستيتيوب منه واعمل ماتشنج ما بين الانون ما بين الستاندرد سيليوشن واعرف الكونسنتريشن كام في الاخر الطريقة التانية من الفيجوال ميسود اسمها بلانسينج او Varying Depth Method الطريقة دي more accurate لان احنا بنعتمد فيها على جهاز اسمه دوبسك كالوريميتر وده بيعتمد على وجود two matched optical system مصنوعين من glass blungers ادي الرسمة بتاعة الجهاز مكونة اول حاجة من فوق field of view بعدهم two prisms زي ما انتو شايفين بعدهم فيه two cells ادي واحدة ودي التانية كل cell موجود فيها يقام السامبل يقام الstandard solution داخل السيل في حاجة اسمها بلانجر بلانجر يعني غاطس تحتهم في ميرور نعتمد على الماتشد Optical Dynasty مع الـ Standard Solution في هذه اللحظة نطبق قانون الـ Beer-Lambert Law مره نضع الـ Unknown للـ Sample نقول AX يساوي ε بي سي افسلون هنا نستخدمها لان الـ Concentration Unit هي المول كل لتر المرة الثانية absorbance AS يساوي εB في CS ودي طبعا ال standard solution اللحظة اللي بيكون فيها ال optical density بتاعت sample solution matched مع standard solution absorbance بتاعت sample بتساوي absorbance بتاعت standard solution وبالتالي هتكون العلاقة ما بين ال concentration بس سواء بتاعت sample الى الستاندرد بتساوي الباس لينس بتاعة الستاندرد الى السامبل وبالتالي اقدر اجيب الكونسنتريشن اوف اننون Cx بيساوي Cs vs على الBx هي دي طريقة البالانسينج ميثود الطريقة التانية اللي اقدر اعمل بيها كالرومتريك اناليسيس هي استخدام فوتواليكتريك انسترومنت بيعتمد الانسترومنت ده على استخدام Monochromatic Light الـ Monochromatic Light هيدخل في أجهزة زي الـ Photoelectric Colorimeters أو الـ Spectrophotometers الـ Intensity بتاعة الـ Light اللي هي Absorbed by the sample هنقدر نقسها Electrically الـ Component بتاعة الـ Photoelectric Instrument دي مهمة جداً وإحنا هنستعرضها بالتفصيل في الـ Slides اللي جاية أول حاجة فيه Light Source لمبة ثاني حاجة في ويف لينس سيليكتور زي الفلتر أو مونو كروميتر ده المسؤول عن ان هو يدينا وين ويف لينس أو مونو كروماتيك لايت ثالث كومبوننت هو السامبل كومبارتمنت اللي هي السامبل سيل أو بنسميها كيوفيت رقم اربعة لايت ديتيكتور رقم خمسة الميتر أو الكمبيوتر اللي هو بيطلع لي النتائج كما نرى هذا هو الـ schematic diagram of spectrophotometers هو الـ light source الـ light source طالع منه polychromatic beam عد على الـ wavelength selector فإدانة monochromatic beam المفروض ينزل على الـ sample اللي موجودة هنا في الـ sample cell هيعمل الترانسميشن للليت اللي هيوصل للليت ديتكتور هيحس بيه وهيبعتهلنا على الكمبيوتر علشان نشوف الرزلتز كلها.
نبدأ باول كومبوننت في الجهاز وهو اللامبة. اه عندي اللامبة نوحة بتوقف على اني هقيس في اي منطقة. يعني لو كانت استامبل بتاعتي هتتقاس في منطقة الهيدروجين او الديوتريوم ديستشارج لام اللمبة دي مكونة من تو الكتروتز موجودة جوه هيدروجين او ديوتريوم فلد سيليكا المفروض ان اللمبة دي بتدي رادييشن او لايت انرجي في رينج 190 ل 375 نانو متر هو ده رينج داخل اليو في اليو في احنا عارفين من 200 ل 400 نانو متر يجب أن نعرف أيضاً أن الديوتريوم لامب هنا يدعي ضوء أعلى شدته أعلى من الهيدروجين لامب الصورة التي ترونها هي ديوتريوم لامب وهذه شكلها هذه تكون داخل الجهاز وهذه هي الـ Light Source في منطقة UV حسناً، لو كان لدينا المادة لون، يجب أن نقسها في منطقة Visible فاللمبة تكون مختلفة هنستخدم اما تانجستين فيلمينت لامب او تانجستين هالوجين لامب التانجستين فيلمينت لامب دي هو عبارة عن خيط من التانجستين جوه غلاف من الجلاس اما التانجستين هالوجين لامب مختلفة عنها ان الغلاف بيكون كوارتز مش جلاس زائد كمان ان الفراغ مليان من جوه بالهالوجين جاز عمر اللمبة دي بيتوقف على الافابوريشن بتاع التانجستين هذه اللمبة تقدم إنتنسية عالية جداً وويف لينزها بشكل بيضاني تعمل من 320 لـ 2500 نانومتر معظم الأجهزة الموجودة اسمها Ultraviolet Visible Spectrophotometers ودي بتدعم القياس سواء في منطقة الـ UV أو الـ Visible Region وبيكون موجود فيها سواء الـ Deuterium مع الـ Tungsten Lamp وبالتالي أنا على حسب المادة بتاعتي لها لون أو ما لهاش لون أنا بقدر أعمل Moving للـ Lamp على حسب المناسب للقياس تاني component في photoelectric instrument هو wavelength selector wavelength selector ده دوره ان هو يديني single wavelength monochromatic light اللي هو معتمد عليه ال instrument طبعا عارفين ان light source بيطلع polychromatic light اما بالوقت لو عديته من اللمبة على wavelength selector هيخلوه لي single wavelength او monochromatic light ده بيوصلنا لإيه؟ بيوصلنا إن القياس عندي بيديني بيتر برفورمنس بيعمل enhancement لل sensitivity وال selectivity بتاعة الميجرمنت زائد كمان إنه بيديني linear relationship بين ال optical signal اللي هي ال absorbance والconcentration of substance وبالتالي أنا كده ضمنت اللي أنا بقيز accurate و result تكون more accurate فيه نوعين من الwave lens selector النوع الأول اسمه filters والنوع الثاني اسمه monochromatose أول نوع في الwave lens selector هو filters فيه نوعين من الfilters absorption filters وفيه نوع ثاني اسمه interference filters الabsorption filters ده زي ما انتو شايفين كده في الصورة عبارة عن عدسة ازاز دي دورها انها بتعمل absorption of unwanted wavelengths اللي هي من ال-Polochromatic Beam اللي نازل عليها وبتعمل transmission ل-Complementary Color يعني بتديني في الاخر Monochromatic Beam او Single Wavelength هي عبارة عن ايه؟ عبارة عن Colored Glass أو dye suspended in Gelatin وال-Gelatin ده بيكون ما بين 2 layers من الجلاس الفلتر وخصوصا في منطقة المنطقة المظلمة الصورة توضح ما يحدث أثناء مرور الـ Polychromatic Light من اللمبة على الـ Absorption Filter اللون الأحمر هو الـ Polychromatic Light حصل Absorption للـ Unwanted ويعد بس ال red color اللي هو ليه one wavelength المونو كوروماتيك بيه النوع الثاني من الفلتر اسمه interference filter ده مختلف عن absorption filter في انه بيشتغل عن طريق الـ Reflection of light زي ما احنا شايفين كده ده Green Interference Filter عبارة عن ايه؟ عبارة عن وما بينهم في مادة ترانسبيرنت بتكون كالسيوم او مجنزيوم فلورايد كل جلاس من دول بتكون ليند بميتاليك سيرفس من جوا لما بنزل ليت بولي كروماتيك بيموف ليت طبعا مكون من الوان مختلفة زي ما احنا شايفين كدا لون احمر اخضر وازرق عندما ينزل اللون الأحمر على أول مجموعة من الجلس يحصل له تنظيف الأزرق يمكن أن يعد ويروح عند الجلس الثانية يحصل له تنظيف الوحيد ينزل هو الغرين إذن أنا عندي الناتج one wavelength بمعنى أنه monochromatic beam النوع الثاني من الـ Wavelength Selector هو الـ Monochromator الـ Monochromator ده بيتكون من ايه؟ نبص على الـ Diagram كده اللي تحت اولاً بيتكون من Entrance slit ده اللي بيدخل منه الدوق شايفين طبعاً الدوق داخل كده بطريقة مش منتظمة بينزل على Coil-Mating Mirror الميرور دي مسؤوليتها انها تخلي الدوق ينعكس في صورة أشعة متوازية parallel beam تنزل على دي فراكشن جريتينج ده بيخلي البيموف لايت ده ينقسم الى الالوان الاساسية بتاعته تمام بعدين بيستقبلها الفوكسينج ميرور الفوكسينج ميرور دي بتخلي اللايت فوكست كده على الاجزت اسلت علشان تطلعلي one wavelength وهو Monochromatic Beam كما نرى خرج اللون الأخضر هناك نوعين من الـ Monochromators أول نوع يسمى Prismo Monochromator والنوع الثاني يسمى Grating Monochromator بالنسبة للـ Prismo Monochromator يعمل عن طريق Refraction of Light يعمل في المنطقة ما بين 350 إلى 800 نانومتر يعني يعتبر في منطقة Visible Light هذه عملية بيقوم بها البرزم لما بنزل عليه الويت لايت الضوء الابيض اللي هو جاي من الـ Light Source المفروض بنزل على البرزم وبيحصل ديفراكشن اوف لايت طبعا شايفين الالوان كلها الاساسية اللي هي موجودة في الويت بيم ده الطريقة اللي بيشتغل بها البرزم عن طريق الرفراكشن اوف لايت المونو كروميتور الثاني اسمه جريتينج مونو كروميتور. الجريتينج مونو كروميتور دول ده بتكون من آآ بتكون محطوطة مع بعض كده آآ زي المسترة وقريبة جدا من بعض. الجروف دي عبارة عن من الالومنيوم او بيكون عددها ستمية جروف آآ لكل مليمتر.
آآ كل جروف من دول يعمل عن طريق الـ scattering للـ light الذي ينزل عليه حتى نصل إلى أنه يدعونا آخر جروف يدعونا single wavelength يعني monochromatic beam of light هذه صورة أوضحية للـ grating monochromator الأصفر هذه هي الجروف تماماً rolled كده مع بعض هذه هي highly polished surface لما بنزل عليها light add incidence light ونزل على الجروف بيحصل diffraction على طول كده ال light بيطلع في صورة الألوان الأساسية لحد ما بنوصل للنهاية diffracted light بيكون single wavelength third component في الphotoelectric instrument هي sample cells أو بنسميها cuvette دي اللي بتحط فيها sample solution. الcuvette دي بتكون مصنوعة من الquartus لو احنا شغالين اياس في منطقة الUV أو بتكون مصنوعة من الfused glass لو شغالين في منطقة ال visible light هذه صورة الكيوفيت كما ترون هذه صورة الكيوفيت هناك صورة بولشت والسطحين التانين المقابلين لبعضهم يكونون مختلفين يكونون سطحين معتمين كما ترون و سطحين مختلفين هذه صورة الجلس سيل التي تستخدم في منطقة الـ Visible Light هكذا تبدو العرض بتاع السيل دي بنسميه باس لينس هو ده البي اللي احنا كنا اتكلمنا عليه في القانون بتاع البيرس لامبرت لو الباس لينس ده بيكون يأمى واحد يأمى نص سنتي وبعض الأحيان بنستخدم كيوفيتس الباس لينس بتاعها من واحد من عشرة لعشرة سنتيمتر رابع كومبونت في الجهاز هو Light Detector خلاص كده ال Monochromatic Beam عده على السامبل اللي داخل QVIT وبعدين حصل Absorption وطلعت Transmitted Light اكيد اللي هيستقبل هو ال Detector ال Detector بيكون Photoelectric Detector ده هو اكتر حاجة بتستخدم ال Detector ده بيدينا Electrical Signal وال-Signal دي بتكون تكون متناسبة طردياً مع الـ Intensity of the Transmitted Light عندنا نوعين من الـ Detectors النوع الأول اسمه Photo Cell النوع الثاني اسمه Photo Tubes بالنسبة للفوتو سيلز دي الصورة بتاعتها الفوتو سيلز عبارة عن كاسود وأنود الترانسميتد لايت اللي خارج من السامبل بينزل على الكاسود طبعا الكاسود هيبعث إلكترونات، الإلكترونات دي هتروح للأنود فالأنود هيحس بيها كأنها إلكتريك كارونت على طول، الإلكتريك كارونت دي عرفنا أنها بتتناسب طرديا مع اللايت انتنستي فبتروح بعد كده على Recorder وبتطلع لنا في صورة نتيجة النوع التاني من ال Detectors هو Photo Tubes أو بنسميها Photo Multiplier Tubes مزتها إنها بتدي High Sensitivity علشان ال Light Signal اللي دايماً بتكون نازل عليها بتكون Very Weak مكون من ايه الفوتوتيوب دي مكونة من الفوتوكاسود وفيه كمان معاها سيفرال انود الفوتو سيل فوق كان فيه بس وان كاسود اند وان انود تحت الفوتوتيوب فيها كاسود واحد لكن سيفرال انود سيفرال انود دول البوتنشيل بتاعتهم مختلفة كل انود لو انا بدأ بانود وان البوتنشيل بتاعه اقل من انود 2 اقل من انود 3 وهكذا الpotential بيزيد بزيادة رقم الأنود تمام أول ما الإلكترون بتنزل على الكاثوت بتروح تتجه للأنود 1 أنود 1 بيدينا إلكترونات أكتر بيوصلها لأنود 2 اللي بيدي إلكترونات أكتر لأن الpotential بتاعه أعلى بيوصلها على أنود 3 وهكذا إحنا دلوقتي خلينا الelectric current بتاعنا يزيد جدا عن اللي احنا بدأنا به تقريبا الزيادة دي بتوصل لعشرة قصة ستة لعشرة قص سبعة عن البراميري كورنت اللي احنا بدئين به السجنال دي اللي طلع من الفوتو تيوبز المفروض انها بتعدي على امبيلي فاير الامبيلي فاير ده بيساعد على انهانسمنت للرسبونس اللي بيعدي بعد كده على ريكوردر علشان يدينا القراءة بتاعتنا هنا صورة توضحية للphototubes شايفين ان فيه فوتو كسود واحد added photon اللي هو بيمثل incident light أو transmitted light اللي جاي من السامبل بيقابل كذا أنود أنود واحد اتنين تلاتة اربعة لحد ال last anode هنا دول بنسمي المجموعة دي كلها dienodes احنا قولنا ان الpotential بتاعهم بيزيد فعلاً الpotential بتاع الأنود بدء من 300 ل 1500 فولت شايفين الفوتون نزل 1 إلكترون ابتدى يتضاعف زي ما احنا شايفين كده لحد ما وصل للنهاية الإلكتريك كارنت زادت جدا جدا وبالتالي زود السنستيفيتي لحد ما وصل هنا للريد اوت ودانا النتيجة خامس كومبونت في الانسترومنت هو الميترز او الريكوردر ريكوردر ده المفروض اللي احنا خلاص ناخد منه ارقام الريزلت ارقام فيه انواع كتيرة جدا من الريكوردرز ممكن تتصل بالجهاز زي الجالفانوميتر البوتونشيوميترز الكتريك ريكوردر او الكتريك سيل دي كلها بتدي الديجيتس اللي هي الارقام اللي بيصحر بتظهر لنا طبعا في الآخر على شاشة الكمبيوتر بعد ما استعرضنا مع بعض كومبونت بتاعت الجهاز نشوف مع بعض أنواع الأجهزة اللي احنا ممكن نشوفها ونقابلها فيه نوعين من الـ Spectrophotometers واحد اسمه Single Beam Spectrophotometer التاني اسمه Double Beam Spectrophotometer الاختلاف ما بين الـ Single Beam و الـ Double Beam A single beam معناها ان الـ Spectrophotometer الجهاز فيه شعاع واحد بس من الضوء بيعدي لكن الـ Double Beam فيه شعاعين من الضوء بيكونوا موجودين في الجهاز نشوف مع بعض الـ Single Beam Spectrophotometer بيتكون من ايه الـ Diagram بتاع Single Beam Spectrophotometer مطلوب مننا طبعاً الرسم بتاعه ونعرف الـ Component كده بالترتيب ادي عندنا اول حاجة الـ Light Source اللمبة بيطلع منها بولي كوروماتيك Beam of light بنزل على ال-Wavelength Selector بعدها فيه cells اللي بتحط فيها سواء السامبل او البلانك بعدين بيحصل Transmitted light بيروح على ال-Detector اللي بعدها بيعدي على ال-Amplifier وبعدين بيطلع في النهاية على Recorder علشان يديني ال-Result في صورة رقم الجهاز ده single beam ادي شعاع واحد بس هو المعدي زي ما احنا شايفين كده طيب انا دلوقتي لازم استخدم اتنين سل علشان اقيس مرة السامبل ومرة البلانك هعمل ايه؟ الجهاز ده مش بيدعم قياس السامبل والبلانك في نفس الوقت لا لازم تغير الكيوفيت بتاعة السامبل وتحط الكيوفيت بتاعة البلانك علشان تتقاس الموضوع ده هتعمله يدوي وطبعا الحاجة دي صعبة يأمى بقى الجهاز بيكون فيه جزء اسمه شطر شطر ده هو اللي بيبدل لك مرة يسحب الخلية بتاعة السامبل ويقسها ومرة تانية يسحب الكيوفيت بتاعة البلانك ويقسها وده طبعا عيب في الجهاز ده كده بيضيع وقت تغلبوا على العيب الموجود في Single Beam Spectrophotometer عن طريق انهم حدسوا الجهاز شوية ووصلوه للDouble Beam Spectrophotometer وده طبعاً More Advanced و Modern عن Single Beam عملوا ايه؟ عملوا خاصية انهم يقيسوا البلانك والسامبل في نفس الوقت ازاي؟ لو بصينا كده على الكمبوننت بتاعت الجهاز ادي Light Source طلع منه نزل على الوايب لينس سيلكتور طلع لنا خلاص نزلها بقى على حاجة اسمها أو دي اسمها أو ده الكمبونت الزيادة والمختلف عن عمل ايه دي؟ المفروض أنها أسمت الشعاع بتاع الضوء اللي نازل عليها شعاع ودته على البلانك سيل والشعاع التاني ودته على السامبل سيل في نفس الوقت البلانك طلعت الترانسميتد لايت الخارجة منها السامبل سيل طلعت الترانسميتد لايت الخارجة منها على فوتو ديتيكتور يبقى عندنا هنا 2 فوتو ديتيكتور 1 و 2 هما الاثنين ادوا النتيجة لـ Amplifier الـ Amplifier طرحها من بعض ودها لـ Recorder علشان يطلع لنا النتيجة في صورة رقم يبقى هنا المختلف في الجهاز الـ V-shaped Mirror D اللي احنا بنسميها Beam Splitter وجود الـ Blank Cell و الـ Sample Cell اللي بتقاسوا في نفس اللحظة عندنا كمان 2 Photo Detectors حبيت أحط الصورة بتاعت الجهازين مع بعض بس علشان سهل علينا المقارنة ما بين السينجل بيم والدبل بيم وعرفنا إن الدبل بيم سبكترو فوتومتر هو المور أدفانسد غير كده كمان إن هو الأسرع بالنسبة للكومبوننت هنعرف الاختلاف ما بينهم أول حاجة فيه light source في السينجل الدبل برضو فيها light source الwavelength selector هنا كمان فيه wavelength selector sample qubit موجودة في single beam لكن الcomponent هنا قبل sample qubit موجود V-shaped mirror أو beam splitter بعدها على طول فيه 2 qubits واحدة للسامبل واحدة للblank يبقى هنا فيه qubit واحدة لكن في double beam فيه 2 qubit في single فيه detector واحد لكن في double beam فيه 2 detectors بعدين في amplifier سواء في single أو double beam في recorder سواء في single أو double beam وبكده نكون خلصنا ال instrumentation هندخل في application of spectrophotometry في المحاضرة الجاي ان شاء الله