Адсорбционная спектроскопия пигментов растений

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт фундаментальной биологии и биотехнологии

институт

кафедра

Отчёт по лабораторной работе

“Адсорбционная спектроскопия пигментов растений”

____________________________________________________

____________________________________________________

Преподаватель:

Студент:

Красноярск 2019

Цель работы: Освоение метода адсорбционной спектроскопии при помощи спектрофотометра Genesis 105.

Теоретическая часть:

Электронные состояния принята обозначать как σ, П, n, П*, σ*. В соответствии с этим электронные переходы обозначаются: σ > σ*, П > П* и тд. Кроме того, σ, П, n, П*, σ*, могут отличаться по спиновой мультипл. M: M*2|S|+1, где S-суммарное спиновое квантовое число.

Состояния с мультипл. 1 называют синм. и обозначают S. Возрастание цифрового индекса соответствует увеличению энергии состояния.

Правила отбора. Переходы не могут происходить м.у любыми уровнями энергии в молекуле. Переходы, удовлетворяющие правилам – разрешённые, неудовл. – запрещённые. Запрещённые делятся на: запрещённые по спину, запрещённые по симметрии.

Количественные меры интенсивности перехода – дипольный момент перехода: μij= ∫ ψi*μ*ψj*dτ μij= μijx+ μijy+ μijz

где, ψi и ψj – волновые функции i-го и j-го состояний, а μ – вектор дипольного момента, dτ – элемент обьёма, μijx, μijy, μijz – проекции вектора μij на координатные оси.

При переходе молекулы из основного состояния в возбужденное происходит перераспределения зарядов, связанное с поглощением света.

Поглощение электромагнитного излучения – свойство всей системы связей молекулы. Влияние растворителей на эл. спектр оценивает понятия: батохормный сдвиг, гипсохромный сдвиг, гипо и гиперхромия.

Энергия возбуждения электронов различных типов соответствует характерной области поглощения.

Помимо взаимодействия с растворителем изменения в спектре могут быть вызваны взаимодействиями растворенных молекул.

Законы ослабления излучения. Поглощение и рассеивание излучения происходит селективно. Количественные характеристики определяют при монохроматическом облучении. Лучистый поток Ф заменяется спектральной интенсивностью в формулах: I=Dф/dλ.

Уменьшение интенсивности света при его прохождении через тонкий слой: -dIx~Ix*dx=K*Ix*dx,

где k-постоянная, зависит от природы поглощающего вещества.

После преобразования получим: dIx/Ix=-kdx; lnIx=-kx+c, где C-постоянная интегрирования.

Уравнение Бугера-Бера: -lgT=D, где T (T=I/Io) – пропускание.

Ход работы:

1) Регистрация спекторв поглощения пигментов. Берём лист растения, делим на 3 части. Из одной части готовим водный гомогенат, из другой – ацентоновый экстракт.

Проводим регистрацию спектров поглощения пигментов в образцах:

- В целом листе (кусок листа) - В водной гомогенате (2 мл.) - В ацетановой экстракте (2мл.) Условия регистрации: диапозон скапирования = 400-750нм, шаг сканирования = 2 нм/с. 2) Проверка закона Бугера-Ламберта-Бера. Измеряем спектры люминисценции пигментов в ацетоновом экстракте разведённом в 2/4/8/16/32 раза.

3) Вычисление концентрации хлорофиллов а и б. Выбираем из отснятых ранее спектров тот, у которого Dmax<1. Используем его для вычисления концентрации хл. а и б. Исходя из значений рассчитывается концентрации для остальных экстрактов. С хл.а. = 11.63*0.32-2.39*0.195 = 3.27 мкг/л С хл.б. = 26.11*0.195-5.18*0.32 = 2.27 мкг/л

Таблица 1: Зависимость оптической плотности от концентрации.

(λ= 662 нм )

D, о.е	С хл.а, мкл/л	C хл.б. мкл/л
1,291	13,08	9,08
0,702	6,54	4,52
0,361	3,27	2,27
0,182	1,635	1,135
0,122	0,8175	0,5675
0,065	0,40875	0,28375

Вывод: В эксперименте наблюдались спектры следующищих длинны волныпигментов: хл.а на длинне волны 670 нм. , хл.б = 650 нм.

Форма спектров поглощения вещества зависит от типа вещества и его состояния. Сдвиг спектров в воде и ацетоне обьясняется тем, что в ацетоне электроны находятся в более возбёжденном состоянии.

Наблюдается соблюдение закона Бугера-Ламберта-Бэра с паданием пропорционально падает оптической плотности вещества.