ilovepdf_merged (1).pdf

# UV-vis spectrometrie UV-vis spectrometrie is een techniek die gebruikmaakt van de absorptie van ultraviolet (UV) en zichtbaar (vis) licht door moleculen om hun concentratie of structuur te bepalen [2](#page=2). ### 1.1 Elektromagnetische straling en moleculaire absorptie Elektromagnetische straling, inclusief het zichtbare spectrum, kent verschillende golflengtes die corresponderen met specifieke kleuren. Het zichtbare spectrum loopt van violet (ongeveer 380-435 nm) tot rood (ongeveer 625-740 nm). Wanneer witte licht door een gekleurde oplossing schijnt, worden bepaalde golflengtes geabsorbeerd, terwijl andere doorgelaten worden, wat resulteert in de waargenomen kleur van de oplossing. Moleculen die UV-vis licht kunnen absorberen, worden 'chromophoren' genoemd [3](#page=3) [4](#page=4) [5](#page=5) [6](#page=6) [7](#page=7) [8](#page=8). #### 1.1.1 UV-vis absorberende moleculen Verschillende chemische groepen en bindingen kunnen UV-vis licht absorberen, afhankelijk van het type elektronische overgang (bv. $\pi \rightarrow \pi^*$, $n \rightarrow \pi^*$, $n \rightarrow \sigma^*$). De golflengte van maximale absorptie ($\lambda_{max}$) wordt beïnvloed door factoren zoals de mate van conjugatie en de aanwezigheid van heteroatomen. Transitiemetaalionen en hun complexen zijn ook UV-vis absorberend [10](#page=10) [11](#page=11) [8](#page=8) [9](#page=9). ### 1.2 Absorptie van licht en de wet van Lambert-Beer De totale intensiteit van invallend licht ($I_0$) wordt deels geabsorbeerd ($I_a$), door deels getransmitteerd ($I_t$), gereflecteerd ($I_r$) en verstrooid ($I_s$). Om reflectie en verstrooiing te corrigeren, wordt vaak een blanco gebruikt, waardoor de relatie wordt: $I_0 = I_a + I_t$ [12](#page=12). De wet van Lambert-Beer beschrijft de relatie tussen de absorptie van licht en de concentratie van de absorberende stof, de dikte van het monster en de molaire absorptiecoëfficiënt. De wet kan worden uitgedrukt als [13](#page=13): $$ A = \epsilon \cdot b \cdot c $$ waarbij: - $A$ de absorptie is (dimensieloos). - $\epsilon$ de molaire absorptiecoëfficiënt is, uitgedrukt in L/(mol·cm) [13](#page=13). - $b$ de dikte van de cuvet is, uitgedrukt in cm [13](#page=13). - $c$ de concentratie van de opgeloste stof is, uitgedrukt in mol/L [13](#page=13). De transmissie ($T$) is gerelateerd aan de intensiteit van het doorgelaten licht ($I_t$) en het invallende licht ($I_0$) door $T = I_t / I_0$. De absorptie is de negatieve logaritme van de transmissie: $A = -\log(T)$. Een exponentiële afname van de intensiteit van de straling kan leiden tot een lineaire relatie tussen absorptie en concentratie [13](#page=13) [14](#page=14) [15](#page=15). #### 1.2.1 Molaire en specifieke absorptiecoëfficiënten Naast de molaire absorptiecoëfficiënt ($\epsilon$), bestaat ook de specifieke absorptiecoëfficiënt ($a$) wanneer de concentratie in g/L wordt uitgedrukt. Bij een concentratie van 1% (m/V) en een weglengte van 1 cm is de absorptie gelijk aan de specifieke absorptiecoëfficiënt [16](#page=16). #### 1.2.2 Voorwaarden voor de wet van Lambert-Beer De correcte toepassing van de wet van Lambert-Beer vereist specifieke omstandigheden [17](#page=17): - **Monochromatisch licht:** Het licht moet een smal golflengtebereik hebben, aangezien de molaire absorptiecoëfficiënt afhankelijk kan zijn van de golflengte ($\epsilon = f(\lambda)$) [17](#page=17). - **Geen lichtverstrooiende deeltjes:** De aanwezigheid van deeltjes die licht verstrooien, kan de gemeten transmissie beïnvloeden [17](#page=17). - **Lage concentraties:** Meestal minder dan 0,01 M, om intermoleculaire interacties te minimaliseren die de absorptie kunnen beïnvloeden [17](#page=17). - **Constante temperatuur:** Temperatuur kan de absorptiecoëfficiënt beïnvloeden [17](#page=17). Afwijkingen van de lineariteit kunnen optreden bij hogere concentraties of wanneer het licht niet perfect monochromatisch is [18](#page=18). ### 1.3 Apparatuur voor UV-vis spectrometrie Een UV-vis spectrofotometer bestaat uit verschillende componenten die samenwerken om absorptiemetingen uit te voeren [20](#page=20): #### 1.3.1 Lichtbron De lichtbron moet intens zijn, continue straling uitzenden over het gewenste golflengtebereik en een stabiele intensiteit hebben [21](#page=21). - **Zichtbaar gebied:** Wolfraam- of wolfraam-halogeenlampen worden gebruikt, die straling uitzenden van ongeveer 350 tot 2500 nm [21](#page=21). - **UV-gebied:** Deuteriumlampen zijn geschikt voor het UV-bereik (ongeveer 180-375 nm) vanwege hun hoge intensiteit in dit gebied [21](#page=21) [22](#page=22). #### 1.3.2 Golflengteselectie Om monochromatisch licht te verkrijgen, worden filters of monochromators gebruikt. Dit is essentieel voor selectiviteit, gevoeligheid en de validiteit van de wet van Lambert-Beer [24](#page=24). - **Filters:** - **Absorptiefilters:** Gekleurd glas of plastic dat een breed bereik aan golflengtes absorbeert, waarbij een deel wordt doorgelaten. Ze hebben een effectieve bandbreedte van ongeveer 50 nm en worden voornamelijk in het zichtbare gebied gebruikt [25](#page=25). - **Interferentiefilters:** Gebruiken reflectie, interferentie en uitdoving om specifieke golflengtes te selecteren. Ze hebben een bandbreedte van ongeveer 10 nm en zijn toepasbaar in het UV-, zichtbare en IR-gebied [26](#page=26) [27](#page=27). - **Monochromator:** Scheidt lichtstraling op basis van golflengte. - **Prisma:** Maakt gebruik van de breking van licht (wet van Snellius) en de golflengteafhankelijke brekingsindex van het prismamateriaal (dispersie) om licht te splitsen. Door het prisma te draaien, kan de gewenste golflengte worden geselecteerd [29](#page=29) [30](#page=30) [31](#page=31). - **Rooster (grating):** Bestaat uit een reeks fijne, regelmatige groeven. Licht van verschillende golflengtes wordt onder verschillende hoeken weerkaatst, waardoor scheiding optreedt. Een tweede spiegel richt het gereflecteerde licht op de uittredespleet voor selectie [32](#page=32) [33](#page=33) [34](#page=34). #### 1.3.3 Cuvetten Cuvetten bevatten de te meten oplossing. Ze zijn gemaakt van kwarts (voor UV-metingen), glas of kunststof. De weglengte van de cuvet is een cruciale parameter in de wet van Lambert-Beer. UV-vis cuvetten hebben meestal twee gepolijste, transparante zijden en twee matte zijden [35](#page=35) [36](#page=36) [37](#page=37). #### 1.3.4 Detector Detectoren zetten de intensiteit van de doorgelaten straling om in een elektrisch signaal, dat vervolgens wordt versterkt en uitgelezen. Een goede detector is gevoelig, heeft een snelle responstijd en vertoont een rechtlijnig verband tussen lichtintensiteit en elektrisch signaal [38](#page=38). - **Fotocel:** Een cilinder met een fotogevoelige kathode. Invalend licht veroorzaakt emissie van elektronen, die naar de anode worden getrokken, wat resulteert in een stroom [39](#page=39). - **Fotovermenigvuldigingsbuis (Photomultiplier tube - PMT):** Een uitbreiding van de fotocel met meerdere 'dynodes' op oplopende potentiaal, wat leidt tot significante signaalversterking [40](#page=40). - **Diode (array) detector:** Gebruikt halfgeleiderprincipes (P- en N-type geleiders) om licht om te zetten in een elektrisch signaal [41](#page=41) [42](#page=42). #### 1.3.5 Uitlezing De uitlezing toont de gemeten absorptie ($A$) of procentuele transmissie ($T$). Indien de molaire absorptiecoëfficiënt bekend is, kunnen concentraties direct worden afgelezen [43](#page=43). #### 1.3.6 Enkel- en dubbelstraals apparaten - **Enkelstraal spectrofotometer:** Meet eerst de blanco en vervolgens de monsters met dezelfde lichtbundel [44](#page=44) [45](#page=45). - **Dubbelstraal spectrofotometer:** De lichtbundel wordt afwisselend door de blanco en het monster gestuurd, wat snellere en stabielere metingen mogelijk maakt [44](#page=44) [45](#page=45). #### 1.3.7 Apparaten met reflectieve probe Sommige apparaten maken gebruik van reflectieve probes voor metingen [46](#page=46). ### 1.4 Toepassingen van UV-vis spectrometrie UV-vis spectrometrie wordt zowel kwalitatief als kwantitatief toegepast [47](#page=47). #### 1.4.1 Kwalitatieve analyse Kan worden gebruikt om de identiteit van een stof te helpen bepalen aan de hand van zijn absorptiespectrum (pieken en dalen op specifieke golflengtes) [47](#page=47). #### 1.4.2 Kwantitatieve analyse Dit is een veelvoorkomende toepassing [47](#page=47). - **Directe bepaling:** Voor stoffen zoals $\text{MnO}_4^-$ of riboflavine [48](#page=48). - **Na derivatisatie:** Eerst worden reacties uitgevoerd om een gekleurd product te vormen dat vervolgens kan worden gemeten. Voorbeelden zijn de bepaling van calcium met murexide, fosfaten, ammonium met Nesslerreagens, en ijzer met fenantroline [48](#page=48). ##### 1.4.2.1 Bepaling van werkgolflengte Om een nauwkeurige kwantitatieve analyse uit te voeren, moet eerst de golflengte van maximale absorptie ($\lambda_{max}$) worden bepaald. Dit gebeurt door het absorptiespectrum op te nemen van een blanco en een standaardoplossing met de hoogste concentratie. Voor de bepaling van Fe-fenantroline is $\lambda_{max}$ bijvoorbeeld 540 nm. De ijklijn wordt vervolgens gemeten bij deze werkgolflengte [49](#page=49). ##### 1.4.2.2 Kalibratie Een reeks standaardoplossingen met bekende concentraties wordt gemeten, samen met een blanco die alle componenten bevat behalve de te bepalen stof. Met behulp van de gemeten absorpties en de bekende concentraties wordt een ijklijn (kalibratiecurve) opgesteld. De concentratie van een onbekend monster kan vervolgens worden bepaald door interpolatie op deze ijklijn [50](#page=50). > **Tip:** Zorg ervoor dat de blanco alle bestanddelen bevat die ook in de standaarden en het monster aanwezig zijn, behalve de stof die je wilt kwantificeren. ##### 1.4.2.3 Mengsels van absorberende stoffen De absorpties van verschillende stoffen in een mengsel zijn additief. Voor de analyse van een mengsel met twee absorberende componenten, kunnen twee kalibratiecurven worden opgesteld en metingen worden verricht bij twee verschillende golflengtes ($\lambda_1$ en $\lambda_2$). Dit leidt tot een stelsel van twee vergelijkingen [51](#page=51): $$ A(\lambda_1) = \epsilon_1(\lambda_1) \cdot b \cdot c_1 + \epsilon_2(\lambda_1) \cdot b \cdot c_2 $$ $$ A(\lambda_2) = \epsilon_1(\lambda_2) \cdot b \cdot c_1 + \epsilon_2(\lambda_2) \cdot b \cdot c_2 $$ waarbij $A$ de gemeten absorptie is, $\epsilon$ de molaire absorptiecoëfficiënt, $b$ de weglengte, en $c$ de concentratie van component 1 en 2 [51](#page=51). #### 1.4.3 Spectrofotometrische titratie Bij een spectrofotometrische titratie wordt de absorptie gemeten als functie van de toegevoegde hoeveelheid titrant. Dit kan gebeuren met een automatische buret en een meetcel/sonde die in de oplossing wordt ondergedompeld. De werkgolflengte wordt gekozen op basis van de kleur van de indicator of een van de reactanten/producten [52](#page=52) [53](#page=53). > **Voorbeeld:** De titratie van azijn ($\text{CH}_3\text{COOH}$) met $\text{NaOH}$ kan spectrofotometrisch worden uitgevoerd met behulp van een indicator waarvan het absorptiespectrum verschilt in zuur en basisch milieu [53](#page=53) [54](#page=54). ### 1.5 Kenmerken van UV-vis spectrometrie UV-vis spectrometrie is een veelzijdige techniek met diverse kenmerken [55](#page=55): - **Diversiteit aan stoffen:** Geschikt voor de analyse van veel verschillende moleculen [55](#page=55). - **Detectielimieten:** Vaak in het micromolaire (µM) bereik of lager, wat duidt op een goede gevoeligheid [55](#page=55). - **Selectiviteit:** De mate van selectiviteit hangt af van het specifieke deeltje dat wordt gemeten [55](#page=55). - **Praktisch en economisch:** Het is een gemakkelijke en relatief goedkope methode [55](#page=55). --- # Fluorescentiespectrometrie Fluorescentiespectrometrie, ook wel fluorimetrie genoemd, is een techniek die gebruikmaakt van de emissie van licht door moleculen na absorptie van fotonen om hun aanwezigheid en concentratie te bepalen [58](#page=58). ### 2.1 Luminescentie en de principes van fluorescentie Luminescentie is het uitzenden van licht door moleculen na absorptie van energie, waarbij de moleculen zich in een aangeslagen toestand bevinden. Na excitatie keren moleculen terug naar hun grondtoestand, wat kan gebeuren via stralingsloze overgangen (zoals interne conversie of vibrationele relaxatie) of via straling (luminescentie) [59](#page=59). #### 2.1.1 Soorten luminescentie Er zijn verschillende soorten luminescentie: * **Fotoluminescentie:** Lichtemissie na absorptie van fotonen. * **Fluorescentie:** Onmiddellijke emissie van licht na excitatie [62](#page=62). * **Fosforescentie:** Lichtemissie met een vertraging na excitatie [62](#page=62). * **Chemiluminescentie:** Lichtemissie als gevolg van een chemische reactie, bijvoorbeeld de oxidatie van luminol [62](#page=62). #### 2.1.2 Jablonski-diagram Het Jablonski-diagram illustreert de verschillende energieovergangen in een molecuul [64](#page=64). * **Grondtoestand ($S_0$)**: De laagste energietoestand [63](#page=63). * **Aangeslagen singlettoestanden ($S_1, S_2,...$)**: Toestanden waarbij de spins van de elektronen parallel zijn [63](#page=63). * **Aangeslagen tripletttoestanden ($T_1, T_2,...$)**: Toestanden waarbij de spins van de elektronen antiparallel zijn [63](#page=63). Belangrijke overgangen binnen dit diagram zijn: * **Vibrational relaxatie (VR)**: Snelle terugval naar de laagste vibrationele niveaus binnen een elektronische toestand [64](#page=64). * **Interne conversie (IC)**: Stralingsloze overgang tussen elektronische toestanden met hetzelfde spin (bv. $S_1 \rightarrow S_0$) [64](#page=64). * **Intersysteem-crossing (ISC)**: Overgang tussen elektronische toestanden met een verschillend spin (bv. $S_1 \rightarrow T_1$). Fluorescentie vindt plaats vanuit de laagste aangeslagen singlettoestand ($S_1$) [64](#page=64). #### 2.1.3 Absorptie- en emissiespectra Bij fluorescentiespectrometrie worden twee spectra vastgelegd: * **Absorptie- of excitatiespectrum**: De absorptie van licht als functie van de golflengte ($\lambda$) [65](#page=65). * **Emissiespectrum**: De fluorescentie-intensiteit als functie van de golflengte ($\lambda$) [65](#page=65). Deze spectra zijn meestal bandenspectra, veroorzaakt door elektronische, vibrationele en rotationele overgangen [65](#page=65). ##### Stokes-shift De emissie van fluorescentie vindt plaats vanuit de laagste vibrationele energieniveaus van de aangeslagen elektronische toestand ($S_1$) naar de verschillende vibrationele niveaus van de grondtoestand ($S_0$). Omdat er eerst vibrationele relaxatie plaatsvindt in de aangeslagen toestand, is de energie van het geëmitteerde foton lager dan de energie van het geabsorbeerde foton. Dit resulteert in een emissiespectrum dat verschoven is naar langere golflengtes ten opzichte van het absorptiespectrum. Dit fenomeen wordt de **Stokes-shift** genoemd. In de praktijk is de golflengte van emissie ($\lambda_{em}$) langer dan de golflengte van excitatie ($\lambda_{ex}$) [66](#page=66). > **Tip:** Het emissiespectrum is vaak een (ongeveer) spiegelbeeld van het absorptiespectrum, vooral bij de langere golflengtes. De vorm van het emissiespectrum is onafhankelijk van de gekozen excitatiegolflengte, zolang deze binnen het absorptiespectrum valt [77](#page=77) [78](#page=78). ### 2.2 Factoren die fluorescentie beïnvloeden #### 2.2.1 Structurele factoren De fluorescentie-eigenschappen van moleculen zijn sterk afhankelijk van hun structuur [67](#page=67). * **Geconjugeerde systemen**: Moleculen met uitgebreide geconjugeerde pi-elektronen systemen fluoresceren vaak [67](#page=67). * **Substituenten**: * Elektronengevende groepen kunnen de fluorescentie-intensiteit verhogen [67](#page=67). * Elektronenzuigende groepen kunnen de fluorescentie-intensiteit verlagen [67](#page=67). #### 2.2.2 Efficiëntie van fluorescentie: kwantumopbrengst De efficiëntie van fluorescentie wordt uitgedrukt door de **kwantumopbrengst ($\phi_f$)**. Deze definitie vergelijkt het aantal uitgezonden fotonen met het aantal geabsorbeerde fotonen [68](#page=68). De formule voor de kwantumopbrengst is: $$ \phi_f = \frac{\text{aantal uitgezonden fotonen}}{\text{aantal geabsorbeerde fotonen}} $$ [68](#page=68). #### 2.2.3 Fluorescentie-intensiteit en concentratie De fluorescentie-intensiteit ($I_f$) is direct evenredig met de concentratie ($c$) van de fluorescerende stof, mits de concentratie laag is [69](#page=69). De relatie kan worden uitgedrukt als: $$ I_f = \phi_f \cdot I_0 \cdot a \cdot b \cdot c $$ [69](#page=69). Waarbij: * $I_f$: Fluorescentie-intensiteit * $\phi_f$: Kwantumopbrengst van fluorescentie * $I_0$: Intensiteit van het invallende licht * $a$: Absorptiecoëfficiënt * $b$: Weglengte (breedte van de cuvet) * $c$: Concentratie van de luminescerende stof Bij lage concentraties geldt $I_f \propto c$. Dit wordt vaak weergegeven in een kalibratiecurve [69](#page=69) [71](#page=71). #### 2.2.4 Factoren die de fluorescentie-intensiteit beïnvloeden (Quenching) Verschillende factoren kunnen de fluorescentie-intensiteit verlagen. Dit fenomeen wordt **quenching** genoemd en omvat alle factoren die de $I_f$ doen afnemen [70](#page=70). Factoren die de fluorescentie-intensiteit beïnvloeden zijn onder andere: * **Structuur van het molecuul en substituenten**: Zoals eerder besproken [70](#page=70). * **Omgevingsfactoren**: * **Temperatuur (T)**: Hogere temperaturen kunnen leiden tot meer botsingen en dus meer niet-stralende overgangen [70](#page=70). * **pH**: De pH kan de geconjugeerde systemen en ionisatiegraad van moleculen beïnvloeden, wat weer invloed heeft op de fluorescentie [70](#page=70). * **Viscositeit**: Hogere viscositeit kan niet-stralende overgangen verminderen. * **Zuurstof (O$_2$)**: Zuurstof is een bekend quencher (bv. door inefficiënte intersysteem-crossing) [70](#page=70). * **Concentratie**: * **Zelfquenching**: Bij hogere concentraties kunnen moleculen elkaar beïnvloeden, wat leidt tot een afname van de intensiteit [70](#page=70) [71](#page=71). * **Zelfabsorptie (inner filter effect)**: Bij hoge concentraties kan het uitgezonden licht opnieuw geabsorbeerd worden door andere moleculen in de oplossing. Dit leidt tot een niet-lineair verband tussen fluorescentie-intensiteit en concentratie en verklaart waarom de kalibratiecurve afvlakt [71](#page=71). ### 2.3 Fluorimetrie: toepassing en werkwijze Fluorimetrie is een gevoelige analytische techniek vanwege de mogelijkheid om zwakke emissie te detecteren en de grote dynamische range [72](#page=72). #### 2.3.1 Voordelen en nadelen **Voordelen**: * Zeer gevoelig en grote dynamische range [72](#page=72). * Zeer lage concentraties zijn detecteerbaar [72](#page=72). * Selectief [72](#page=72). **Nadelen**: * Interferentie door quenching door onzuiverheden [72](#page=72). * Lineair verband tussen intensiteit en concentratie is alleen geldig bij zeer lage concentraties [72](#page=72). * Lagere precisie en juistheid vergeleken met absorptiemetingen [72](#page=72). #### 2.3.2 Werkwijze De typische werkwijze voor fluorimetrie omvat de volgende stappen [73](#page=73): 1. **Opname van een excitatiespectrum**: Variatie in de excitatiegolflengte ($\lambda_{ex}$) terwijl de emissiegolflengte vast wordt ingesteld. Dit bepaalt de golflengte(s) die het meest effectief fluorescentie opwekken. De golflengte van maximale absorptie wordt meestal gekozen als $\lambda_{ex,max}$ [74](#page=74) [75](#page=75). 2. **Opname van het emissiespectrum**: Variatie in de emissiegolflengte ($\lambda_{em}$) terwijl de excitatiegolflengte vast wordt ingesteld op $\lambda_{ex,max}$. Dit bepaalt de golflengte(s) waarop fluorescentie wordt uitgezonden. De golflengte van maximale emissie wordt bepaald als $\lambda_{em,max}$ [76](#page=76). 3. **Instellen van $\lambda_{ex,max}$ en $\lambda_{em,max}$**: De fluorimeter wordt ingesteld op deze optimale golflengtes voor maximale gevoeligheid. 4. **Kalibratie**: Meting van standaardoplossingen met bekende concentraties om een kalibratiecurve te construeren. 5. **Meting van onbekenden**: Meting van de fluorescentie-intensiteit van monsteroplossingen. > **Voorbeeld:** De bepaling van kinine in tonicwater is een klassiek voorbeeld van een fluorimetrische analyse [84](#page=84). ### 2.4 Apparatuur Een fluorimeter is vergelijkbaar met een UV-Vis spectrofotometer, maar met enkele belangrijke verschillen: * **Lichtbron**: Vaak een Xenonlamp, die een continu spectrum uitzendt tussen 250-700 nm. Andere lichtbronnen zoals kwik-lampen, LED's of lasers kunnen ook gebruikt worden [81](#page=81) [82](#page=82). * **Twee monochromatoren**: Een voor excitatie en een voor emissie. Dit is nodig om de excitatie- en emissiegolflengtes nauwkeurig te selecteren [79](#page=79). * **Staalcompartiment**: Waar de cuvet met het monster wordt geplaatst. * **Detector**: Detecteert de uitgestraalde fluorescentie. Een cruciaal aspect van de fluorimetrie-opstelling is de detectiehoek. Omdat fluorescentie in alle richtingen wordt uitgezonden, wordt de detectie meestal uitgevoerd onder een hoek van 90 graden ten opzichte van de excitatiebundel. Dit voorkomt directe storing van de relatief intense excitatiestraling door de detector. De gebruikte cuvetten hebben typisch vier doorzichtige wanden [80](#page=80). --- # Infraroodspectrometrie Infraroodspectrometrie is een techniek die moleculaire vibraties gebruikt om de structuur en samenstelling van stoffen te analyseren door de absorptie van infraroodstraling te meten [90](#page=90). ### 3.1 Het infraroodgebied van het elektromagnetisch spectrum Het infrarood (IR) gebied van het elektromagnetisch spectrum bevindt zich tussen de golflengtes van ongeveer 750 nm tot 300.000 nm. Dit gebied wordt vaak onderverdeeld in drie zones, gebaseerd op golflengte en golfgetal ($\nu = 1/\lambda$) [89](#page=89): * **Nabije IR (NIR):** 750 nm – 2500 nm, corresponderend met 13.300 cm⁻¹ – 4000 cm⁻¹ [89](#page=89). * **Midden IR (Mid-IR):** 2500 nm – 50.000 nm, corresponderend met 4000 cm⁻¹ – 200 cm⁻¹. Dit is het meest gebruikte gebied voor functionele groepanalyse [89](#page=89) [99](#page=99). * **Verre IR (Far-IR):** 50.000 nm – 300.000 nm, corresponderend met 200 cm⁻¹ – 33 cm⁻¹ [89](#page=89). In het IR-gebied zijn geen elektronische transities mogelijk; de energie is te laag om elektronen naar hogere energieniveaus te exciteren. De energie van de IR-straling is echter voldoende om moleculaire vibraties te exciteren [87](#page=87) [90](#page=90). ### 3.2 Moleculaire vibraties Moleculen zijn geen starre structuren; de atomen binnen een molecuul bewegen ten opzichte van elkaar, vergelijkbaar met een systeem van verbonden veren. Deze bewegingen worden moleculaire vibraties genoemd [90](#page=90). #### 3.2.1 Gekwantiseerde vibraties Moleculaire vibraties kunnen slechts bij specifieke, discrete frequenties optreden, wat betekent dat ze gekwantiseerd zijn. Wanneer een molecuul IR-straling absorbeert, verkrijgt het energie, wat resulteert in een toename van de vibratie-energie [90](#page=90). #### 3.2.2 Soorten trillingen Er zijn twee hoofdcategorieën van moleculaire vibraties: 1. **Strekvibraties (stretching):** Hierbij verandert de afstand tussen twee atomen in een binding. De atomen bewegen langs de bindingsas [91](#page=91). * **Symmetrische strekvibratie:** Beide bindingen verlengen of verkorten tegelijkertijd [92](#page=92). * **Asymmetrische strekvibratie:** Eén binding verlengt terwijl de andere verkort, of vice versa [92](#page=92). 2. **Buigvibraties (bending):** Hierbij verandert de hoek tussen twee bindingen of de oriëntatie van een atoom ten opzichte van een vlak. De atomen bewegen niet langs de bindingsas. Er zijn verschillende soorten buigvibraties [91](#page=91): * **Schaar (scissoring):** Twee atomen bewegen naar elkaar toe en weer weg, waarbij de bindingshoek verandert [93](#page=93). * **Schommelen (rocking):** Twee atomen bewegen in dezelfde richting heen en weer, waarbij de bindingshoek verandert [93](#page=93). * **Wringen (wagging):** Twee atomen bewegen op en neer ten opzichte van het moleculaire vlak [93](#page=93). * **Schudden (twisting):** Twee atomen bewegen in tegengestelde richtingen ten opzichte van het moleculaire vlak [93](#page=93). Voorbeeld: Een –CH₂– groep in een alkaan (zoals hexaan) vertoont diverse vibraties, waaronder symmetrische en asymmetrische strekvibraties rond 2850 cm⁻¹ en 2925 cm⁻¹ respectievelijk. Buigvibraties zoals scharen treden op rond 1465 cm⁻¹, en schommelen rond 720 cm⁻¹ [92](#page=92) [93](#page=93) [94](#page=94). #### 3.2.3 Factoren die vibratiefrequenties beïnvloeden De frequentie van een strekvibratie is vergelijkbaar met de resonantiefrequentie van een massa aan een veer en hangt af van: * **Massa van de atomen:** Lichtere atomen vibreren bij hogere frequenties dan zwaardere atomen [95](#page=95). * **Bindingssterkte/bindingslengte:** Sterkere bindingen (kortere bindingslengtes) vibreren bij hogere frequenties dan zwakkere bindingen (langere bindingslengtes). Dit is vergelijkbaar met de veerconstante van de veer [95](#page=95). * **Hybridisatie:** De hybridisatie van de atomen kan de bindingssterkte beïnvloeden, en daarmee de vibratiefrequentie. Bijvoorbeeld, C–H bindingen in alkynen ($\sim$3300 cm⁻¹) vibreren bij hogere frequenties dan in alkenen ($\sim$3000–3100 cm⁻¹) en alkanen ($\sim$2900 cm⁻¹), wat deels te wijten is aan de hogere s-karakter van de binding in alkynen [95](#page=95) [96](#page=96). * **Resonantie:** Delokalisatie van elektronen door resonantie kan de bindingssterkte beïnvloeden [95](#page=95). #### 3.2.4 Karakteristieke vibraties (groepvibraties) Bepaalde functionele groepen vertonen absorptiepieken bij specifieke, voorspelbare golflengtes, ongeacht de rest van de molecuulstructuur. Dit zijn de zogenaamde groepvibraties. Dit maakt IR-spectrometrie een krachtig instrument voor kwalitatieve analyse [100](#page=100). Enkele voorbeelden van karakteristieke groepvibraties en hun absorptiegebieden (golfgetal in cm⁻¹): * O–H (alcoholen, fenolen): 3000-3700 cm⁻¹ [100](#page=100). * N–H (amines): 3000-3700 cm⁻¹ [100](#page=100). * C–H (aromaat): 3000-3300 cm⁻¹ [100](#page=100). * C–H (alkaan, alkeen - rek): 2700-3000 cm⁻¹ [100](#page=100). * O–H (zuren): 2500-3200 cm⁻¹ (vaak breed door H-bruggen) [100](#page=100). * C≡N (nitril): 2200-2400 cm⁻¹ [100](#page=100). * C≡C (alkyn): 2100-2300 cm⁻¹ [100](#page=100). * C=O (aldehyden, ketonen, zuren): 1650-1900 cm⁻¹. De exacte frequentie kan helpen bij het onderscheiden van deze functionele groepen, bijvoorbeeld tussen ketonen en aldehyden [100](#page=100) . * C=C (alkeen): 1600-1700 cm⁻¹ [100](#page=100). * C–H (alkaan - buiging): 1300-1475 cm⁻¹ [100](#page=100). * C–O (alcoholen, ethers, zuren, esters): 1020-1275 cm⁻¹ [100](#page=100). ##### 3.2.4.1 Skeletvibraties Naast groepvibraties zijn er ook skeletvibraties, waarbij vrijwel alle atomen van het molecuul betrokken zijn. Deze vibraties zijn uniek voor elk molecuul en resulteren in complexere absorptiepatronen in het gebied van 1400 cm⁻¹ tot 600 cm⁻¹. Dit gebied wordt het **vingerafdrukgebied** (fingerprint region) genoemd, omdat het zeer onderscheidend is voor elk molecuul en gebruikt kan worden voor positieve identificatie . #### 3.2.5 IR-activiteit Niet alle moleculaire vibraties zijn IR-actief. Een vibratie is IR-actief indien er tijdens de vibratie een verandering optreedt in het dipoolmoment van de molecuul [99](#page=99). * **Polaire bindingen:** Bindingen met een significant verschil in elektronegativiteit tussen de atomen (bv. H-Cl) hebben een inherent dipoolmoment. Wanneer de lengte van zo'n binding verandert tijdens een vibratie, verandert ook het totale dipoolmoment van het molecuul, waardoor de vibratie IR-actief is [99](#page=99). * **Niet-polaire bindingen:** Bindingen tussen identieke atomen (bv. N₂, O₂) hebben geen permanent dipoolmoment. Als de symmetrie van de molecuul zodanig is dat de verandering in afstanden tijdens een vibratie geen netto verandering in het dipoolmoment veroorzaakt (bv. symmetrische strekking van O₂), is de vibratie IR-inactief [99](#page=99). #### 3.2.6 Grondtonen en overtonen * **Grondtonen:** De meest voorkomende absorpties in het midden-IR gebied betreffen overgangen van de grondtoestand ($\nu=0$) naar de eerste geëxciteerde vibratietoestand ($\nu=1$) [99](#page=99). * **Overtonen:** Overgangen van de grondtoestand naar hogere vibratietoestanden ($\nu > 1$) kunnen optreden, maar deze zijn meestal minder intens en bevinden zich vaak in het nabije IR-gebied (NIR). De combinatie van overtonen en combinatietrillingen verklaart veel van de complexere absorptiepatronen [99](#page=99). #### 3.2.7 Invloed van fysische staat De fysische staat van een monster kan invloed hebben op het IR-spectrum. In vloeistoffen kunnen intermoleculaire interacties, zoals waterstofbruggen, leiden tot bredere absorptiebanden en verschuivingen in de absorptiefrequenties, vergeleken met spectra in gasfase . ### 3.3 Apparatuur voor IR-spectrometrie Er zijn twee hoofdtypen IR-spectrometers: dispersie-IR-spectrometers en Fourier-transformatie IR-spectrometers (FTIR) . #### 3.3.1 Dispersie IR-spectrofotometer Dit type spectrometer werkt op basis van dispersie, vergelijkbaar met UV-Vis spectrometers, maar vereist specifieke aanpassingen omdat kwarts en glas zelf IR-straling absorberen . * **Monochromatoren:** In plaats van glas of kwarts worden prisma's of roosters gemaakt van alkalihalogeniden zoals NaCl of KCl gebruikt . * **Cuvetten:** Als vloeistoffen worden geanalyseerd, worden cuvetten van materialen zoals NaCl of KBr gebruikt. Vaste stoffen worden vaak vermalen, gemengd met KBr, en geperst tot een transparante film . * **Oplosmiddelen:** Waterige oplossingen kunnen niet gebruikt worden omdat water sterk IR-absorberend is. Geschikte oplosmiddelen zijn apolaire organische oplosmiddelen zoals CCl₄ of CS₂ . * **Detector:** Detectoren meten vaak temperatuurveranderingen, zoals thermokoppels . **Nadelen van dispersie-IR:** * Trage opnametijd . * Lage signaal-ruisverhouding, omdat slechts een klein deel van de bronstraling de detector bereikt . * Lagere gevoeligheid . #### 3.3.2 Fourier Transformatie IR-spectrometer (FTIR) FTIR-spectrometers bieden significante voordelen ten opzichte van dispersie-IR door gebruik te maken van interferometrie . * **Werking:** IR-straling wordt eerst door een interferometer geleid voordat het door het monster gaat. Een interferometer, vaak een Michelson-interferometer, bevat een halfdoorlaatbare spiegel (beamsplitter) en twee reflecterende spiegels, waarvan één beweegbaar is. De lichtbundel wordt gesplitst, gereflecteerd door de spiegels, en de twee bundels interfereren. Dit interferentiepatroon (interferogram) bevat alle frequentie-informatie van de lichtbron . * **Fourier Transformatie:** Het verkregen interferogram wordt door een computer omgezet via een Fourier-transformatie naar een traditioneel IR-spectrum (absorptie of transmissie versus golfgetal) . * **Voordelen:** * **Snelheid:** Het hele spectrum wordt in één keer gemeten, vaak in enkele seconden . * **Hoge signaal-ruisverhouding:** Door meerdere scans te gemiddelde, wordt de signaal-ruisverhouding verbeterd . * **Hogere nauwkeurigheid en gevoeligheid** . * **Nauwkeurige frequentiemetingen:** Een ingebouwde laserstraal bepaalt de positie van de bewegende spiegel zeer nauwkeurig, wat resulteert in precieze frequentiemetingen . * **Niet-destructief:** In tegenstelling tot technieken zoals massaspectrometrie, is FTIR doorgaans niet-destructief . **Componenten van een FTIR-interferometer:** * **Lichtbron:** Een keramische lichtbron die een breed IR-spectrum uitzendt . * **Interferometer:** Bevat een beamsplitter en een vaste en een beweegbare spiegel . * **Monstercompartiment:** Hier wordt het monster geplaatst . * **Detector:** Een thermische detector zoals een DLATGS (Deuterated L-Alanine Triglycine Sulfate) . * **Laser:** Een He-Ne laser wordt gebruikt voor nauwkeurige kalibratie van de spiegelpositie . #### 3.3.3 Meetmethoden * **Transmissie:** De meest voorkomende methode, waarbij IR-straling door het monster wordt gestuurd . * **Reflectie:** Methoden zoals Attenuated Total Reflectance (ATR) worden gebruikt om spectra van vaste stoffen of vloeistoffen te meten die moeilijk door te laten zijn. Bij ATR wordt de straling in een kristal met een hoge brekingsindex geleid. De straling dringt een klein stukje in het monster aan het oppervlak van het kristal, waarna de geabsorbeerde energie wordt gemeten . ### 3.4 Toepassingen van IR-spectrometrie IR-spectrometrie heeft een breed scala aan toepassingen: * **Kwalitatieve analyse:** Identificatie van stoffen op basis van hun unieke vingerafdruk spectra . * **Kwantitatieve analyse:** Bepaling van de concentratie van componenten in een mengsel . * **Milieuanalyse:** Meting van broeikasgassen in de atmosfeer . * **Industriële procescontrole:** Snelle en niet-destructieve analyses van grondstoffen en eindproducten . * **Farmaceutische analyse:** Bepaling van actieve componenten in capsules of tabletten . #### 3.4.1 Nabij Infrarood (NIR) spectroscopie NIR-spectroscopie, opererend in het nabije IR-gebied (golflengtes < 2500 nm, golfgetallen > 4000 cm⁻¹), is een niet-destructieve en relatief snelle methode die veel wordt gebruikt in procesanalyse (Quality Assurance). De absorptiebanden in NIR zijn vaak combinaties van grondtoonvibraties en overtonen. Kwantitatieve bepalingen in NIR vereisen uitgebreide kalibratie, vaak met behulp van chemometrische methoden, om de relatie tussen spectra en de concentratie van componenten te leggen. Metingen kunnen worden uitgevoerd in transmissie of reflectie . > **Tip:** Voor kwantitatieve analyses, vooral in NIR, is een zorgvuldige kalibratie met bekende standaarden essentieel. > **Voorbeeld:** Een keton en een alcohol met dezelfde molecuulformule (bv. C₃H₆O, aceton en propanal) kunnen gemakkelijk worden onderscheiden met IR-spectrometrie door te kijken naar de aanwezigheid van een C=O absorptieband rond 1700 cm⁻¹ voor ketonen/aldehyden en de karakteristieke C-O en O-H absorptiebanden voor alcoholen . --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Term | Definitie | | UV-vis spectrometrie | Een analytische techniek die de absorptie van ultraviolet (UV) en zichtbaar licht door een monster meet om de concentratie of identiteit van een stof te bepalen. Het meet de interactie tussen elektromagnetische straling en moleculen. | | Elektromagnetische straling | Energie die zich als golven voortplant, variërend van radiogolven tot gammastraling. Het zichtbare deel van het spectrum omvat de kleuren van de regenboog. | | Absorptie van licht | Het proces waarbij een molecuul fotonen absorbeert, wat leidt tot een overgang van elektronen naar een hogere energietoestand. De hoeveelheid geabsorbeerd licht is afhankelijk van de golflengte en de aard van het molecuul. | | Chromofoor | Een deel van een molecuul dat verantwoordelijk is voor de absorptie van zichtbaar licht of UV-straling. De aanwezigheid van chromoforen bepaalt of een stof zichtbaar gekleurd is of UV-absorberend is. | | Excitatiedrempel ($ \lambda_{max} $) | De golflengte van elektromagnetische straling waarbij een chromofoor de maximale absorptie vertoont. Dit is een kenmerkende eigenschap die wordt gebruikt voor identificatie en kwantificering. | | Transmissie ($ T $) | Het deel van het invallende licht dat door een monster gaat en niet wordt geabsorbeerd. Het wordt vaak uitgedrukt als een fractie of percentage. | | Absorbantie ($ A $) | Een maat voor de hoeveelheid licht die door een monster wordt geabsorbeerd. Het is gerelateerd aan de transmissie en is een lineaire functie van de concentratie van de absorberende stof. | | Wet van Lambert-Beer | Een fundamentele wet die de relatie beschrijft tussen de absorbantie van een oplossing, de concentratie van de opgeloste stof, en de optische weglengte van het monster. Deze wet is essentieel voor kwantitatieve analyses. | | Molaire absorptiecoëfficiënt ($ \epsilon $) | Een maat voor hoe sterk een chemische stof licht absorbeert bij een specifieke golflengte. De eenheid is liter per mol per centimeter ($ L \cdot mol^{-1} \cdot cm^{-1} $). | | Specifieke absorptiecoëfficiënt ($ a $) | Een maat voor hoe sterk een chemische stof licht absorbeert bij een specifieke golflengte, uitgedrukt per gram per liter per centimeter ($ L \cdot g^{-1} \cdot cm^{-1} $). | | Monochromatisch licht | Licht dat uit slechts één enkele golflengte bestaat. In de praktijk wordt een smalle bandbreedte van golflengten gebruikt om de nauwkeurigheid te vergroten en de wet van Lambert-Beer te handhaven. | | Blanco | Een oplossing die alle componenten van het monster bevat, behalve de stof die gemeten wordt. Het wordt gebruikt om de absorbantie van het oplosmiddel en andere interfererende stoffen te corrigeren. | | Cuvet | Een optisch transparante container, meestal gemaakt van glas, kwarts of kunststof, die de te meten oplossing bevat. De weglengte van de cuvet is een belangrijke parameter in de wet van Lambert-Beer. | | Detector | Een elektronisch apparaat dat de intensiteit van het door de oplossing doorgelaten licht omzet in een elektrisch signaal, dat vervolgens kan worden uitgelezen. | | Spectrofotometer | Een instrument dat de absorptie of transmissie van licht door een monster meet als functie van de golflengte. Het omvat een lichtbron, een golflengteselectie-element, een monsterhouder en een detector. | | Kalibratiecurve (ijklijn) | Een grafiek die de gemeten absorptie (of een andere respons) uitzet tegen bekende concentraties van een reeks standaarden. Deze curve wordt gebruikt om de concentratie van een onbekend monster te bepalen. | | Spectrofotometrische titratie | Een titratietechniek waarbij de voortgang van de reactie wordt gevolgd door de absorptie van licht te meten als functie van de toegevoegde titrant. Dit maakt de bepaling van het equivalentiepunt mogelijk. | | Fluorescentie | Een vorm van luminescentie waarbij een molecuul energie absorbeert en deze onmiddellijk weer uitzendt in de vorm van licht, zonder significante vertraging, nadat het is geëxciteerd naar een hogere energietoestand. | | Luminescentie | Het proces waarbij een stof licht uitzendt zonder aanzienlijke warmteontwikkeling, als gevolg van absorptie van energie. Dit omvat zowel fluorescentie als fosforescentie. | | Jablonski-diagram | Een schematische weergave die de verschillende elektronische, vibrationele en rotationele energietoestanden van een molecuul toont, evenals de overgangen daartussen, zoals absorptie, emissie, interne conversie en intersysteem-crossing. | | Absorptiespectrum | Een grafische weergave die de mate van absorptie van licht door een stof weergeeft als functie van de golflengte. Dit spectrum geeft aan bij welke golflengten een molecuul energie kan opnemen om geëxciteerd te worden. | | Emissiespectrum | Een grafische weergave die de intensiteit van het uitgezonden licht (fluorescentie of fosforescentie) weergeeft als functie van de golflengte. Dit spectrum laat zien welke golflengten het geëxciteerde molecuul uitzendt bij terugkeer naar de grondtoestand. | | Kwantumopbrengst van fluorescentie ($\phi_f$) | De verhouding tussen het aantal uitgezonden fotonen en het aantal geabsorbeerde fotonen. Dit is een maat voor de efficiëntie van het fluorescentieproces, waarbij een waarde van 1 betekent dat elk geabsorbeerd foton leidt tot een uitgezonden foton. | | Stokes-shift | Het verschil in golflengte tussen het maximum van het absorptiespectrum en het maximum van het emissiespectrum van een fluorescerende stof. Dit fenomeen treedt op omdat het molecuul na absorptie vaak eerst vibrationeel relaxeert voordat het licht uitzendt. | | Quenching | Het proces waarbij de fluorescentie-intensiteit van een stof wordt verminderd of volledig wordt gedoofd. Dit kan worden veroorzaakt door verschillende factoren, waaronder de aanwezigheid van specifieke moleculen (quenching agents), hoge concentraties of omgevingsfactoren zoals temperatuur en zuurstof. | | Vibrational relaxatie | Een proces waarbij een molecuul in een geëxciteerde elektronische toestand energie verliest door over te gaan naar lagere vibrationele energieniveaus binnen diezelfde elektronische toestand. Dit gebeurt typisch zeer snel na excitatie. | | Interne conversie | Een stralingsloze overgang van een molecuul van een hogere elektronische energietoestand naar een lagere elektronische energietoestand met dezelfde spinmultipliciteit. Dit proces is vaak verantwoordelijk voor het verlies van overtollige energie na absorptie. | | Intersysteem-crossing (ISC) | Een stralingsloze overgang tussen twee elektronische energietoestanden met een verschillende spinmultipliciteit (bijvoorbeeld van een singulettoestand naar een tripletttoestand). Dit proces wordt beïnvloed door factoren zoals de aanwezigheid van zware atomen. | | Chemiluminescentie | Luminescentie die wordt gegenereerd door een chemische reactie. De energie die vrijkomt bij de reactie excitereert een productmolecuul, dat vervolgens licht uitzendt. | | Fluorescentiespectrometrie | Een analytische techniek die de fluorescentie van een stof meet om deze te identificeren en te kwantificeren. De techniek maakt gebruik van de specifieke absorptie- en emissie-eigenschappen van fluorescerende moleculen. | | Infraroodspectrometrie | Een analytische techniek die moleculaire vibraties bestudeert door de absorptie van infraroodstraling door een monster te meten. Deze absorptie is specifiek voor de vibratiestanden van moleculen. | | Moleculaire vibraties | Bewegingen van atomen binnen een molecuul ten opzichte van elkaar, vergelijkbaar met een veersysteem. Deze vibraties treden op bij specifieke, gekwantiseerde frequenties en kunnen worden aangedreven door de absorptie van infraroodstraling. | | Strekvibraties (stretch) | Een type moleculaire vibratie waarbij de afstand tussen twee atomen in een binding periodiek verandert, wat resulteert in het langer en korter worden van de binding. | | Buigvibraties (bending) | Een type moleculaire vibratie waarbij de hoek tussen twee bindingen in een molecuul periodiek verandert, zonder significante verandering in de bindingslengtes. | | IR-actieve binding | Een chemische binding binnen een molecuul die in staat is infraroodstraling te absorberen, wat vereist dat de vibratie van die binding leidt tot een verandering in het dipoolmoment van het molecuul. | | IR-inactieve binding | Een chemische binding binnen een molecuul die geen infraroodstraling absorbeert, omdat de vibratie ervan geen verandering in het dipoolmoment van het molecuul veroorzaakt, zoals bij N$_{2}$ of O$_{2}$. | | Karakteristieke vibraties (groepvibraties) | Specifieke vibratiefrequenties die sterk afhankelijk zijn van de aard van de binding en de betrokken atomen, waardoor ze bruikbaar zijn voor het identificeren van functionele groepen in een molecuul. | | Skeletvibraties | Vibraties waarbij vrijwel alle atomen in een molecuul betrokken zijn, wat resulteert in complexe spectra die kenmerkend zijn voor het gehele molecuul, vooral in het gebied van 1400 tot 600 cm$^{-1}$. | | Fingerprint gebied | Het golfgetalgebied tussen 1400 en 600 cm$^{-1}$ in een infraroodspectrum, dat zeer complexe vibraties bevat en uniek is voor elk molecuul, waardoor het bruikbaar is voor identificatie. | | Dispersie IR-spectrometer | Een type infraroodspectrometer dat een monochromatische stralingsbundel genereert door middel van een rooster of prisma om verschillende golflengtes sequentieel op het monster te richten en de absorptie te meten. | | FTIR-spectrometer (Fourier Transformatie IR-spectrometer) | Een geavanceerd type infraroodspectrometer dat gebruik maakt van een interferometer (meestal een Michelson-interferometer) om het gehele infraroodspectrum tegelijkertijd te meten, wat resulteert in snellere opnametijden en hogere gevoeligheid en nauwkeurigheid. | | Interferometer | Een optisch apparaat dat in FTIR-spectrometers wordt gebruikt om een lichtbundel te splitsen en de gereflecteerde bundels opnieuw te combineren, waardoor een interferentiepatroon ontstaat dat informatie bevat over het gehele spectrum. | | Nabij Infrarood (NIR) spectroscopie | Een niet-destructieve spectroscopische techniek die werkt met golflengtes korter dan 2500 nm (golfgetallen groter dan 4000 cm$^{-1}$), vaak gebruikt voor kwantitatieve analyses in industrieën dankzij de snelheid en eenvoud. | | ATR (Attenuated Total Reflectance) | Een monsterbereidingstechniek voor IR-spectrometrie waarbij de infraroodstraling onder een bepaalde hoek op een kristaloppervlak valt en totale reflectie ondergaat, waarbij het invallende veld tot enige diepte in het monster doordringt en informatie over het oppervlak levert. |