Spektrální analytické metody „bulk“ (průměrná složení) vs lokální analýza Destruktivní Semidestruktivní Nedestruktivní Kvalitativní Semikvantitativní Kvantitativní Analytické metody Atomová spektrometrie Molekulová spektrometrie oscillating electric and magnetic fields elektromagnetická vlna Elektromagnetické vlnění (též elektromagnetické záření) je děj, při němž se prostorem šíří příčné vlnění elektrického a magnetického pole. Popsáno je pomocí tzv. Maxwellových rovnic. Elektromagnetické vlnění http://enpedie.cz/rovnice/maxwell1.png Zahrnuje dvě složky, které jsou na sebe kolmé: •Intenzita elektrického pole E •Magnetická indukce B Elektromagnetické záření Zobrazit zdrojový obrázek EFFECT OF ELECTROMAGNETIC RADIATION ON MOLECULES Graphics source: Wade, Jr., L.G. Organic Chemistry, 5th ed. Pearson Education Inc., 2003 Interakce mezi hmotou a energií Common Misconceptions Relating to Infrared Inspection Ports Kvantová teorie M. Planck: Kvantová teorie A.Einstein: Fotoelektrický jev B. N. Bohr: Kvantový model atomu L. De Broglie: Dualita hmota-záření E = m.c2 E = h.v A.Einstein: Speciální teorie relativity http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/imgqua/wavpar.gif Vlnění Částice http://astronuklfyzika.cz/Fotoefekt.gif Každá mikročástice o hmotnosti m pohybující se rychlostí v, se může chovat jako vlna o vlnové délce \lambda = \frac{h}{p} = \frac {h}{\gamma mv} = \frac {h}{mv} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} De Broglieova-Comptonova vlnová délka Obsah obrázku objekt, anténa, hodiny Popis byl vytvořen automaticky Elektromagnetické záření látek Všechny předměty kolem nás vydávají elektromagnetické záření. To se v případě studených těles nachází v infračervené části spektra, která není pro lidské oko viditelná. S rostoucí teplotou tělesa se vyzařování tepelného záření přesouvá ke kratším vlnovým délkám (k vyšším frekvencím). Nejnižší teplota, při které je záření daného tělesa pozorovatelné pouhým okem, se označuje jako Draperův bod – ten odpovídá zhruba 525 °C. Při této teplotě vyzařují všechny objekty, bez ohledu na materiál, z něhož jsou vyrobeny, červené světlo. Když předmět dále zahříváme, mění se postupně jeho barva z červené přes oranžovou a žlutou k bílé. Při ještě vyšších teplotách se záření posouvá směrem do ultrafialové oblasti. Naše oči ho pak vnímají jako namodralé. Záření černého tělesa Černé těleso je fyzikální abstrakce tělesa, které dokonale pohlcuje veškerou energii dopadajícího záření. V absolutně černém tělese je v rovnováze vyzařování a pohlcování záření. alt: Záření černého tělesa při různých teplotách (v kelvinech; 0 °C je 273,15 kelvinu). Čím je objekt teplejší, tím více záření vydává. Vlnová délka, na které září nejintenzivněji, se zároveň posouvá k nižším hodnotám. Viditelné světlo má vlnové délky od 400 (fialové) do 700 nanometrů (červené). Zdroj Wikimedia Commons, autor 4C, úpravy Jan Kolář, licence CC BY-SA 3.0. Wienův posunovací zákon S rostoucí teplotou zářiče se posouvá maximální hodnota spektrální hustoty zářivého toku ke kratším vlnovým délkám. b =2,9.10-3 m.K Stefanův-Boltzmannův zákon Intenzita záření vyzařovaná absolutně černým tělesem roste úměrně čtvrté mocnině termodynamické teploty. I – celková intenzita záření (podíl výkonu a plochy) [W·m−2] s - Stefan-Boltzmannova konstanta s = 5,67.10-8 W.m-2 .K-4 T - termodynamická teplota Astonishing Astronomy 101 - Chapter 17 Rayleighův-Jeansův zákon = přibližný zákon pro záření černého tělesa platný pro dlouhé vlnové délky (rádiové vlny a mikrovlny), tj. pro energii fotonu h.ν4 << k.T. Zářivý výkon připadající na 1 m2 povrchu černého tělesa a na jednotkový interval vlnové délky, resp. frekvence, je Iλ = 2π c k T / λ4 λ ... vlnová délka záření, T ... absolutní teplota zářiče c ... rychlost světla k ... Boltzmannova konstanta Iν = 2π c k T ν2 / c2 Zásadní nesoulad s experimentem se objevuje u Rayleighova-Jeansova zákona od oblasti ultrafialového záření. S klesající vlnovou délkou by spektrální intenzita vyzařování měla růst do nekonečna a absolutně černé těleso by vydávalo tepelné záření o nekonečném výkonu (tzv. ultrafialová katastrofa). Blackbody Radiation Planckův vyzařovací zákon Záření o frekvenci f může být vyzařováno, nebo pohlcováno jen po kvantech energie o velikosti e = h . ν Planckův vyzařovací zákon vyjadřuje závislost intenzity záření absolutně černého tělesa na frekvenci ω. Spektrografie http://www.eso.org/public/outreach/eduoff/cas/cas2004/casreports-2004/rep-236/image024.jpg Semikvantitativní Semidestruktivní Jiskra El. oblouk Emisní spektra se zachycují na fotografickou desku Plamenová fotometrie Roztoková analýza destruktivní Stanovení snadno ionizovatelných prvků Na, Li, K, Mg a Ca Plamenový test Atomová emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-OES) Roztoková analýza Destruktivní •Multichannel Spectrometers – Spectrographs • Charge-Coupled Devices – 2 CCD’s – one for vis and one for UV. • • Fig10-11.jpg Inductively Coupled Plasma Spectrometry Untitled-3 Untitled-4 > 1006 Chem 4631 Sequential Instrument Inductively Coupled Plasma Spectrometry Untitled-3 Untitled-4 > 1007 Chem 4631 Sequential Instruments Scanning Echelle Spectrometers Inductively Coupled Plasma Spectrometry •Multichannel Spectrometers •Polychromators • • Advantages • -high precision • • Disadvantages • -cost • • • Untitled-3 Untitled-4 Chem 4631 Fig10-8.jpg Inductively Coupled Plasma Spectrometry •Multichannel Spectrometers – Spectrographs • Charge-Injection Devices – based on echelle spectrometers and 2D array devices • • • Untitled-3 Untitled-4 > 1009 Chem 4631 Inductively Coupled Plasma Spectrometry •Multichannel Spectrometers – Spectrographs • Charge-Coupled Devices – 2 CCD’s – one for vis and one for UV. • • Untitled-3 Untitled-4 Chem 4631 Fig10-11.jpg Gómez200604bb Laser Induced Breakdown Spectroscopy LIBS http://www.arl.army.mil/www/pages/249/image001.jpg LIBS dague Daguerrotypie, 19. stol. th_0602lf06f2 Monitoring odstraňování starých nátěrů Odstraňování vosku z pláten nebo dřeva (překližka) je časově náročné. Proces lze snadno automatizovat použitím laseru a detekce LIBS. LIBS spektra vosku vykazují zřetelné pásy CO a CN. Po dosažení spodní vrstvy se objevuje pík 423 nm a čištění je ukončeno. Sledování restaurátorských zásahů LIBS spektra originální malby a restaurovaných částí olejomalby. Anglos19994 Kovy a slitiny LIBS analýza slitiny Au. Kosti a zuby Obsah Mg a Ca v zubní tkáni poškozené kazem. Zvýšená koncentrace Mg zřetelně indikuje postižené partie. Autenticita výrobků z korálu beads5 korál vs. vápenec Čištění kamene LIBS řezu krápníkem (znečištěný povrch) Gómez200607 Molekulové pásy Spojení s Ramanovou spektrometrií LIBS Stand-off LIBS http://www.atomic.physics.lu.se/typo3temp/pics/5c3c7b890b.jpg http://www.andor.com/Portals/0/LIBS_1.jpg http://photonics.com/images2/Spectra/Technology/2011/April/Figure8.jpg Malaga http://www.photonics.com/images/Web/Articles/2011/4/1/Figure8_1.jpg http://pubs.rsc.org/services/images/RSCpubs.ePlatform.Service.FreeContent.ImageService.svc/ImageSer vice/Articleimage/2013/JA/c3ja50069a/c3ja50069a-f2.gif https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTouiWvgvwWGkhcj7RmUIPAx9_Qoa7BWBNa9pUALdz7P8h zmse3 Analýza portálu katedrály. Stand-off LIBS http://www.lanl.gov/science/1663/november2010/images/ChemCam-Art.jpg http://smsc.cnes.fr/IcMSL/principe_chemcam.png ChemCam http://imagebank.osa.org/getImage.xqy?img=LmxhcmdlLGFvLTQ5LTEzLUMxMzItZzAxMQ Spektrometrie laserem indukovaného plazmatu (LIBS) http://appliedspectra.com/images/product-imgs/geologist.png http://www.appliedphotonics.co.uk/images/YPG%20trials/mp-libs%28250x175%29.JPG https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTN6NStP4rfHFQ61mNPsdbnT-jmcDsCC8PsJLP973dJCd_ 87rOE Terénní a mobilní zařízení remote LIBS http://www.appliedphotonics.co.uk/images/YPG%20trials/mp-libs(250x175).JPG http://www.science4heritage.org/COSTG7/booklet/chapters/libs/Fig4.2.2.jpg http://www.ndt.net/article/v05n03/whiteh/fig2.gif Absorpce záření Soubor temných čar (pásů ve spojitém spektru světla), které vznikají při pohlcování záření látkou. a) Čárové spektrum b) Pásové spektrum Na rozdíl od emisních spekter nemusíme vzorek látky rozžhavit na velmi vysokou teplotu. Těleso, které vysílá záření určitých vlnových délek, rovněž tyto vlnové délky absorbuje. Sloučíme-li emisní a absorpční spektrum stejné látky, získáme spektrum spojité. Absorpční spektrum Kirchhoffův zákon http://www.astronomynotes.com/light/discretc.gif http://i298.photobucket.com/albums/mm280/msimmond/Absorption-1.gif Zdroj záření, spektrum (čárové, pásové, spojité) http://www.zarovky24.cz/wp-content/uploads/2012/02/zarovka.jpg Fraunhoferovy čáry ve slunečním spektru jsou důsledkem absorpce světla atomy různých prvků ve sluneční atmosféře. Emisní a absorpční spektra Obsah obrázku objekt, hodiny Popis byl vytvořen automaticky Soubor frekvencí elektromagnetického záření vyzařovaného látkou. a) Spojité spektrum b) Čárové spektrum c) Pásové spektrum Spectrum Emisní spektrum obsahuje elektromagnetické vlny všech vlnových délek v určitém intervalu, zdroj: rozžhavené pevné a kapalné látky(např. vlákno žárovky, roztavené kovy, …) Spojité spektrum tvořené úzkými, navzájem oddělenými spektrálními čárami o různé intenzitě, zdroj: výboj v plynu za sníženého tlaku jiskrový výboj. Čárové spektrum emisní spektrum sodíku tvořené pásy s množstvím spektrálních čar těsné blízkosti, mezi nimiž jsou temné úseky, zdroj: zářící molekuly látek. Pásové spektrum emisní spektrum směsi par kadmia, rtuti a zinku Lambert – Beerův zákon •l = tloušťka kyvety • c = koncentrace roztoku •ε = absorpční koeficient, ε = f(λ) Zákon platí pro monochromatické světlo Illustration of the Lambert-Beer's law (Wikipedia ... ε T = transmitance A = absorbance Beer Lambert Law Pdf Grafické vyjádření Lambert-Beerova zákona = lineární funkce Spektrometrie Untitled Spectroscopic Techniques and Chemistry they Probe UV-Vis UV-vis region bonding electrons Atomic Absorption UV-vis region atomic transitions (val. e-) FT-IR IR/Microwave vibrations, rotations Raman IR/UV vibrations FT-NMR Radio waves nuclear spin states X-Ray Spectroscopy X-rays inner electrons, elemental X-ray Crystallography X-rays 3-D structure Spectroscopic Techniques and Common Uses UV-vis UV-vis region Quantitative analysis/Beer’s Law Atomic Absorption UV-vis region Quantitative analysis Beer’s Law FT-IR IR/Microwave Functional Group Analysis Raman IR/UV Functional Group Analysis/quant FT-NMR Radio waves Structure determination X-Ray Spectroscopy X-rays Elemental Analysis X-ray Crystallography X-rays 3-D structure Anaylysis Zobrazit zdrojový obrázek •Světlo (viditelné záření) je součástí spektra elektromagnetického záření, lidské oko vnímá elektromagnetické vlnění o frekvencích 7,6·1014 Hz – 3,9·1014 Hz. Bílé světlo UV-VIS Světelné spektrum je část elektromagnetického spektra, ve kterém je zobrazena závislost barev světla na vlnových délkách. Chromatické světlo: složené ze světla více vlnových délek, např. bílé světlo (složené ze sedmi barev) Monochromatické světlo: pouze jedna vlnová délka, např. laser Laser surgery ignites internal methane, burns patient down ... Aditivní (součtové) - RGB Jednotlivé složky barev se sčítají a vytváří světlo větší intenzity. Smícháním dvou základních barev vznikne komplementární (doplňková) barva k třetí základní barvě. Princip aditivního míchání barev se uplatňuje na počítačových monitorech a TV obrazovkách. Míchání barev Subtraktivní (odčítací) CMYK S každou další přidanou barvou se ubírá část původního světla. Využití v barevných tiskárnách. RGB model CMYK model Absorpce záření Zobrazit zdrojový obrázek Why does black colour absorb light while white colour ... Understanding Color •odražené světlo = barva předmětu •černé těleso vše pohlcuje, bílé vše odráží CeipToursScience5: UNIT 6 NATURAL SCIENCE: LIGHT Chlorofyl - způsobuje zelené zbarvení rostlin ... Příklad Lidské oko Figure 2 Human Vision vs Bird Vision Imaging | Gatan, Inc. CMOS využívá integrovaných obvodů vysoké hustoty, umožňující umístit na čip velké množství MOS tranzistorů. Produkce těchto detektorů je sériová a levnější než u CCD prvků. Výhodou CMOS senzorů je také nízká spotřeba energie, nižší napájecí napětí a obecně jednodušší elektronika, umožňující návrh kamer s menšími rozměry. U CCD je nakumulovaný náboj přesouván přes matici Schottkyho fotodiod. Elektrony reprezentující jednotlivé pixely jsou posouvány do výstupního zesilovače, kde je elektrický náboj převeden na napětí. Výhodami tohoto detektoru oproti typu CMOS je lepší světelná citlivost, což se projeví v lepší kvalitě obrazu při špatném osvětlení. CCD senzory také dosahují vyšší rychlosti převodu signálu a výsledný obraz vykazuje relativně nízký šum. Nevýhodou těchto detektorů je vyšší cena a je složitější instalace do kamery. CCD a CMOS detektory UV-VIS spektrometrie Violet: 400 - 420 nm Indigo: 420 - 440 nm Blue: 440 - 490 nm Green: 490 - 570 nm Yellow: 570 - 585 nm Orange: 585 - 620 nm Red: 620 - 780 nm Qualitative Analysis | Chemistry experiments, Chemistry ... UV-Vis Spectrophotometer Double Beam UV-Vis Spectrophotometer Fixed Wavelength Instrument •LED serve as source •Pseudo-monochromatic light source •No monochrometer necessary/ wavelength selection occurs by turning on the appropriate LED •4 LEDs to choose from • photodyode sample beam of light LEDs Skenovací UV-VIS spektrometr cuvette Tungsten Filament (vis) slit Photomultiplier tube monochromator Deuterium lamp Filament (UV) slit Scanning Instrument Diode array UV-VIS spektrometr cuvette Tungsten Filament (vis) slit Diode array detector 328 individual detectors monochromator Deuterium lamp Filament (UV) slit mirror Sample Solution For the Solution first we’ll determine where the maximum absorption occurs. UV-Vis spectrum shows the absorbance of one or more sample components in the cuvette when scanned through various wavelengths UV-Vis spectrum  135 nm  165 nm n 183 nm weak  150 nm n 188 nm n 279 nm weak  A 180 nm 279 nm max = 238, 305 nm max = 240, 311 nm max = 173, 192 nm Similar structures have similar UV spectra: Barva souvisí s rozsahem konjugovaného systému max = 114 + 5(8) + 11*(48.0-1.7*11) = 476 nm max(Actual) = 474. Kolorimetrie Fosfor pH Železo Dusík (amoniakální, nitrátový) Výsledek obrázku pro pc scanner tlc Výsledek obrázku pro field test phosphate SouvisejÃcà obrázek Výsledek obrázku pro field test phosphate Kolorimetrie Výsledek obrázku pro colorimetry Signal processing Kolorimetrie Výsledek obrázku pro colorimetry Signal processing Výsledek obrázku pro digital camera archaeological documentation Výsledek obrázku pro mobile phone spectrophotometry Abstract Image Figure Kolorimetrie - aplikace mobilního telefonu Výsledek obrázku pro colorimetry Atomová absorpční spektrometrie V plameni V kyvetě Roztoková analýza destruktivní Fluorescence Luminescence Fluorescence http://www.files.chem.vt.edu/chem-ed/spec/molec/graphics/mol-fluo.gif http://www.files.chem.vt.edu/chem-ed/spec/molec/graphics/fluor-schematic.gif https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTvn_2LxkxfSD_RT2sjYFq0HXA_8-9Onvh3LHcTQ9hdklq JICSbdQ http://www.uni-leipzig.de/~pwm/web/img/intro_fluorescence_1.png http://www.agilent.com/labs/images/slide41v2.jpg http://www.analyticalspectroscopy.net/ap2_html_13756a44.png Fluorescence v UV světle cost3 cost4 Aplikace ultrafialové fluorescence - zviditelnění časem degradovaného textu LIF spectra of unvarnished tempera systems taken at a resolution of 1 nm with a laser fluence of 1.2 mJ cm-2: (a) zinc white, (b) cinnabar, (c) Naples yellow, and (d) lead chromate. The exciting laser wavelength is 248 nm. (e) UV fluorescence image of a cross section of an unvarnished laser-ablated region of a Naples yellow tempera sample. (Magnification is 500). Pigmenty Detekce mikroorganismů Fluorescence spectra of green algae on a marble substrate. Before a biocidal treatment (continuous line) and after (dotted line). Excitation wavelength 355 nm. Normalised LIF spectra of green algae (continuous line) and cyanobacteria (dotted line). Excitation 355 nm. Fluorescence image related to the alga colonisation on the northern portal of Lund Cathedral. The intensity of the chlorophyll fluorescence in the band around 685 nm is indicated in grey levels and makes evident the important biodeteriogen colonisation on the stone surface. Katedrála v Parmě a a picture of the area investigated; b the thematic map obtained from the ratio between the integrated area in the range 396 to 408 nm and the integrated area in the range 409 to 450 nmn (the yellow-red areas in the image indicate areas subject to protective treatment); c fluorescence spectra taken from the bottom left area of the protiro and referring to those pixels of the thematic map in b where the protective treatment was strongly present (yellow–red pixels); and d fluorescence spectra taken in the bottom right area of the protiro where the protective treatment is present in a lower degree Chemiluminiscence = emise viditelného záření (luminiscence) v důsledku chemické reakce. Např. luminol v přítomnosti peroxidu vodíku za přítomnosti vhodného katalyzátoru: kde: •3-APA je 3-aminophthalate •3-APA[◊] is the vibronic excited state fluorescing as it decays to a lower energy level. Pyrophorus noctilucus (kovařík cucujo) Světlušky, aneb čas svatojánských broučků | iReceptář.cz Lampyris noctiluca (světluška větší) Svítivník malozubý (Pachystomias microdon) svítí červeným světlem Kalmar galérový (Cranchia scabra Hlubinná krakatice Watasenia scintillans v normálním světle a "rozsvícená" v temné hlubině Infračervené záření (IR) = tepelné záření, neviditelné okem, jeho zdrojem je každé těleso které má teplotu vyšší než je absolutní nula. Při pohlcování se IR záření mění na vnitřní energii pohlcujícího tělesa (těleso se ohřívá). Vibrations of Molecules Symmetrical stretching.gif Symmetrical stretching.gif Asymmetrical stretching.gif Scissoring.gif Modo rotacao.gif Wagging.gif Twisting.gif Infračervená spektrometrie (FTIR) irspect https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTrwcKfSs1XvRyruYwsjYt9a2ytwcwtSQViZApapklQAEV qFeUV https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQd6pI-gixDSwyY0Buo6U_0sVsfSg0apL9Qc8JfUN6djur EoW5T Oxid uhličitý nemá v základním stavu molekulový dipól. Některé vibrace molekul CO2 vytvářejí struktury s molekulovým dipólem. Z tohoto důvodu CO2 silně absorbuje infračervené záření. Podobně se chová i methan, vodní pára a další skleníkové plyny. Tyto plyny absorbují infračervené záření ze zemského povrchu a emitovat je zpět ve všech směrech. Není k dispozici žádný popis fotky. Příklad U hlavních plynů atmosféry, N2 a O2, k absorpci nedochází a záření prochází atmosférou do vesmíru. Noční vidění a termokamery Obsah obrázku snímek obrazovky Popis byl vytvořen automaticky Termografie = analýza infračervené energie vyzařované tělesem. Termografickým měřicím systémem lze zobrazit teplotní pole na povrchu sledovaného objektu. Infračervené záření je pro lidské oko neviditelné, proto se termovizní snímky vizualizují za použití okem viditelných palet, které přiřazují barvu různým teplotám (různému množství tepelného toku). Detekce infračerveného záření u hadů Zmije, krajty a hroznýši mají na tváři otvory, tzv. jamkové orgány, které obsahují membránu schopnou detekovat infračervené záření až do vzdálenosti jednoho metru. V noci umožňují hadům "vidět" obraz predátora nebo kořisti (podobně jako infračervená kamera). ESA - Mosquito habitat mapping service vampire bats, blood, heat sensing, infrared sensing, bats, heat, pain Upír obecný (Desmodus rotundus) - čidlo tepelného záření se nachází v čumáku upíra, anatomicky je podobné obdobnému orgánu hadů. https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT4ANn15bYu_UplGOz5NMsGsLJP3gP3qD5W64c666Znetu OEyD6 data:image/jpeg;base64,/9j/4AAQSkZJRgABAQAAAQABAAD/2wCEAAkGBhQQEBQQEBQWEhAQEBQXEBEVFRQUEhUQGBQYFRQU GhcXHyYeFxojGRQSHzIgJCcqMSwtFx4xNTArNSgrLCkBCQoKDgwOGg8PGjUlHCQsKywsKTQ1LiwuNSwpLC0sLCw1LSk1NTQqMik sKSosNSkpLDU1LC0sLC0tKSwvLDU1Mv/AABEIAKgBLAMBIgACEQEDEQH/xAAbAAEAAgMBAQAAAAAAAAAAAAAABQYBAwQCB//EAE wQAAICAQIDBAMJCwkIAwAAAAECAAMRBBITITEFBiJBFFHSFhgjMlJUYYGRNEJTY3GSk6Gz0/AHJDNDYnSUotEIF3KDhLG0wRVEc //EABoBAQADAQEBAAAAAAAAAAAAAAABAgMEBgX/xAAsEQEAAQIEBAQGAwAAAAAAAAAAAQIDBBExoQUhQVETFBUyEmFxsdHhQlKB /9oADAMBAAIRAxEAPwD7jERAREQETk13aC1bQdzM5wiIpZ2xzYgDyA5k/wDsibNFqxbWti522IrLuUqdrAEZUgFTg9CMiBviYJm jTa5bGsVc7qXCWZBGGKLZyz1G2xeY5c8eRgdETWtnMjB5AHOOXPIxn18v1ie8wMxMZnmu4MMqQwBIJByNykqw5eYII+qB7ieGuA IUkBmztGeZx1wPPGRPcBERAREQEREBERAREQEREBERAREQEREBERAREQEREBERAREQIrt7s97giotTBWJZbd4OcYVkdOdbDJOR+ TlnIr/anc++2zebK3GytCzb63dVFZYsax131scZI8YwFIbiTfeXtxtIEZa1s4m9VBdlY3bC1VYCo2d5VhnljA65kDf3xdyuzh1J bjbc1556Z01XDuRXrwrE0KwyCG3KM88wNep7qWI9eKqbK21BJr+ENYXOqKCwAAcMV21VjqF2r4doxOz3H2GxWd1sWuxWUl7lYsK dPXxW2nm6nTtgZ/rm5jB3dHZfecnQve6h7dOlYZVsU72eiq1SWIAXItGc8hg8yOc8Dvg4ZA9NaBkLsTqAwWtBdxmJrRl8JpX77n xBnBBEDx3h7q26i9rE4YVqgF3NZkWLVqEVtoG3k19bfRwsjmeUpquymsuotPDbhLhg247G3Kxesj747SueXI88jKmI0nfre4Q1I ALFSxheCVZr0oGEKgkZtrPi2keIYyMHdoO+TWpSxpWvj3KoDXoxFbcIg4rDEP8ADKNpAGQAWXcuQ5tV3MsZQu+ttpb4xcB34F1Q vcAHNzPbWzH8UuOce5K4FGX0dSmqa8lVZWZzdXbzfbk5C2VkjBwRncMoekd8mNdLrUjG/wAW0aiscOrajeM2BQLMWL4PoPOaae+ b2W1VhKk36gK+bt3wRGqUbSFGH36Q8vPcBnJO0OjQd1TW+nYrQW07NufYTY+UVTeSelzFASc+fMtiWmVXtTve9N7acVIz5xWOK4 Ll680DlUQpd1uTmeXCY8x08ajvxta4BEK0MN78VsbCbqwdorLE8WkJyBHj6nawAW2JA9jd4HuuemykV8NebC6t/hF2cRdvJ9oL4 DbcHHlkZnoCIiAiIgJgzMhu8oBqVW3FWtGQKWvrOFdsW1rzarl5Y57YEwDMyia3trUaStU01DKopsbYadRcBYwvdCCMsQ1iVjYd pUWqDz5DdqO8uqRivVeNs4nol+AvpGnr3YzzLLfYRz/quWecC6ZmN0o9/aWqW17Kq8WWLp1dnq1Br2q2r2uEVWKlgNOSg5rxcHB 5zt7x6dW1lJ2IWGl1Ad7NLZqE2E17U8GMEqL8AnoWGPFAte6N0oem1Fq6BKEpZa/QCrIKbVcsaG41mQAUcW8tmNzFs89wI3a7tH UC1LK0YslFqoDTfsVWsoxa7gEHNavZt27lK7cEghgvESv939fqLbHFxXbXXVgCi6vc7rknfbjdjHQKMbuflLAICIiAiIgIiICIi AiIgIiIHlkB6/x5zW2jQ8yik4xkqp8Pq6dJuiBpTSIoICqARggKACMYwfXy5T0NOoAGBgLtAwMBfVj1chy+ibIgcw7OqHMVpnAG di9BjA6eWB9gmxdIgIIVchiwOBkMfjH8p55P0zjGob0zh58Ho27byxv4mM+vpJGBp9DT5K8m3Dwj4/Xd/wAXM8+swmhrXBVFBHQ hVGOvTl9J+0zfEDyax6vV+o5H65rXSICSFUEkkkKASSQSc/lAP1Cboga1oUEsAAzY3HAycdMnzxkzZEQEREBERATBWZiBjbNWo0 aWACxFcKysAyhgHU5VgD0IPMHym6IHMmrU2tUM70Stz6trl1Xn681P+qdG2Rem+7r/AO66X9pqpKwMbZjbPUQMATMRAREQEREBE RAREQERIfvb3iHZ+ju1jIbBQoJQEKTl1XqQcfGzAmInxb3ytXzKz9Mvsx75Wr5lZ+mX2YH2mJ8W98rV8ys/TL7Mz75Wr5lZ+mT2 YH2iJ8X98pV8ys/TJ7M+kdye9q9p6NdWtZqDO67GIY+FtucgCB1//f8A+kP7WSsisfz7dg49ExnBxni9M+uSe6B6ied8boHqJ53 TO6BmJ53RugeonndG6B6iY3TG6B6ied0je8vbo0Wku1RUuKKy5QHaWA8snp1gSkT4uf8AaUq+ZWfpk9mPfK1fMrP0y+zA+p6f7u v/ALrpf2mqkrPhyf7RFAta70O3c9daEcZMbUaxlx4M5+Fbz8h9fR75Wr5lZ+mX2YH2mJ8XH+0rV8ys/TJ7M+rd2+2hrdJTqwpQX 1K4QnJUHyz5wJKIiAiIgIiICIiAiIgJFd5+76a/S26S1mSu4AMybdwAYNy3Ajqo8pKxA+Te9w0PzjVfbT+7j3uGh+car7af3c+s xA+Te9w0PzjU/bT+7kf2x/IVoNMqsbtWwZscmoGORPnX9E+0SkfyidsACvTVYbUs24J5LXtI3t6hz+uYX65otzVGrrwVnx79NEx ynV8p7R7g9m0kANrGbkWAeg7a8+Jzir1fbJ/s3uZoUrArfVMnUHfQevPyrndoOzxUDk7nfnY56sf9PonJZWdKS6DOnY+NB1rPyl HyfWJ8WrF3K4+GZekr4Pg7sfB8O88273KaT5Wq/Pp9iPcro/lan8+n2J212hlDKQVIyD5YkXZYdUSiEjTqfG45Gw+aL/Z9ZmUXq 5c1PAMFOtGUR85/KM9A03FZv5wdGMKLQ1W4W+ZJ24KeWQOvrk0O6ujPMNqcf8dPsTsWhQuwAbNuNuOW31YkYpOkODk6Zj4W6mon yP8AZ+nyk+NM6NJ4HgLntt5T9Z5/v7t/uU0fytV+fT7EHutowM7tTgdfHT7E79wxnIxjOfLHrkUzHVnAyumU+JuhtPqHqX6f4ER eqlnTwDBTrRy+so8aHScTP85GlPhW7fT/AEmeeRw/ieWfWD9UsO6uj+Vqfz6fYnYaF27No2Yxtx4cerEjq7DpSEck6cnCOetZ+Q 39n1GT41U6LzwLAV+23lP1nn+/u2+5TR/K1P59PsQe6uj+Vqfz6fYnfnzkU9h1RKKcacHDuORsI6ov9n1mVi9XKlPAMFV/Dl15y j69Do+Kc+k+jnCpdvqwbee4HwY29AD6wfqlvcpo/lan8+n2J1tpVKcPaNmMbfLHqkfTcdMwrsJNLHFdh+9Pkjf+j/At41U6LzwL AV+23lPbOef7bfcpo/lan8+n2Jo1/dPQmphY+pVNvibfR0/RyUuuVFLMcKBzMjaaW1LCywYpBzVUfvvU7D/sP4MU364nNWjgOC9 00co+cqrpu4uh3/Del102H4B+JRk8ujg1eEnmR9H2m29kfyD6DUoXF2qUBiuC1BOcA/g/pndfp1dSjjKsOYMle5vbR0eNPqf6C2 3Gn1J6CzA+BsPkcYwfPmPLl34XF113Mqp5K47h9mLU1Wacqo6Zzp/qL97jofnGq+2n93HvcND841X20/u59XE9T67zT5N73HQ/O NV9tP7ufSewOxl0emq0tZZkorCKzY3FR0JwAM/VJCICIiAiIgIiICIiAiIgIiICYYzMQK33g7ylHGk0gFuusHhT7ypPO20+SgHp 58py+4jbVgOH1L2b9TqHBLWNgjy6KM8l6ASd7Yv4KcVQu7fUuSPvWuVCOXPox+uSOJlVaivOKtHXRiarURFrl3nXOfxHZTPcRZ+ ET7G/0mD3Is/CJ9jf6S6RObyFntu29TxHfaHzez+S23JVb1Wlzl6wG6+YB8lPmPo+nlJVdxHUBVdAoGAAGwB9ku0YlpwVmem69X FsVVrVtCme4iz8In+aeX7iuwILoQeow2D+qXWJHkLPbdT1PE99ofNP92F+eFx09Fznb49//wCefkfx9Mlk7i2AAB6wAMAANgD7J dMTMmcFZnovVxbFVa1bQpnuIs/CJ/mni3uI7Aqz1lSMEENgj7JdokeQs9t1PU8T32h81/3aaj+h9IT0fr99xNv4PPyfp6+Ula+4 jqAqvWFAwAA2AJdMTMmcFZnovVxbFVa1bQoqd1XNrUixd6Vo7cmxtdrFXB9ean/VNl3cJ3Uqz1lSMEEN0lg033ff/dNL+11clpH kbPbdX1PE/wBtofOK/wCS+3Kiy9XqrPwdZDfVuP32PL+BJT3EWfhE/wA0ucSZwVmei1XFsVVrVtCme4iz8In2NJXQ92lGmfTagL aljEsOeMYUefQ5Gc+UnoxLW8LbtznTDC7jr92Mqp+fZV+wzfpLhorg99BBOl1WMlUH9VcfIgcg3n/2lX7xUgkHiZBIOKNQeY5dQ mJJbZmdFMZRk57tzxKvimMp6/lFe6Wn8b/h9T7Ee6Wn8b/h9T7ElYlmSK90tP43/D6n2I90tP43/D6n2JKxA4tWrXVDhWNSXKEW BFLBNwZhtsBAJXI5jlnpkSB7N7Zeiiu297NQbdMLmBSlTXWig3uCiqGHwleEwT1wT5WiylWBVgCrAggjIIIwQR6sTmq7IpVFrWm ta623VoK0CI46MqgYU8zzECO7T4jautEvelG09zMqrQy767KQCS6FsYtbIBHQdOZMa3fOzhMyadmdKFdmyVp4hRbNm7y8DA+Z5g Yx4pYtX2LRa4stpqsdRhXetGYLnOASMgZ54nq/sqmxiz1VuzIUZmRWJrPVCSOan1QIinvYX3BaHyLeFWxIFdloZkcBz5KyPzGeW OmcTwnewq1wsqxw2yuHUk0rRXda557cgWDABOfLkGYTL9jUHfmmo8XHEzWnj2/F3cvFjyzMnsmk5+Cr5sjHwLzdAFRjy5lQAAfI CBr7K7UN+88NkRLHRWYrlyjsjMApOF8IxnB59Bid806bSJWCK0VAzMzBVCguxyzHHUk8yfOboCIiAiIgRXeX7n/52n/8iuSsiu8 v9B/ztP8A+RXJWAiIgIiICIiAiIgIiMwETGYzAitN933/AN00v7XVyWnFTo8aiy7PKyqpNuOYNb3NnP08YfmmdsBEwTGYGYiICI iAiIgIiICIiAiIgIiICIiAnL2h2lXp133OtaFgoZjgFj0X8pnVInvGrtUoqra1hqNOxVTWp2V3paxy7KOiEdepHlkgO3V9oV1Lv tda0yBuYhRk9Os6A2ec+eajsrXME3LqXZC1iv6RQHS416uoHlYF6WaPlgrhX5ZLbuvtXQ68BfR+N9zlWPGqLm16beZ4j7AVvNR5 LyAO1seCBdbqVcYYBhkHB5jIIYH6iAfqnLf2zTWhse1FrVyjOWG0WA7ShPygQRj1jEhD2ZqlvtKWW8M1gUB7EZAu2vcDu3Pxdwv w+CAGXmwG0av/AI69dDbUKrA9mpLVgW1PaKjatgZnchd4AI6vzAyWyTAtOn1K2KHRgyt8VgcgzZmVGvsrVA1FWtSv0ix3AegXEs 1ZVriPAy8tQCEzyasYJGV4b9H2iWfaLlB3vWFuq2i3hXBVJZyxHEGmIAwpw2UUEpAvsSL7CrsUWLbvwLm4XEZHc1FVOSVJ++L8j 06AAYAlICIiAiIgJFd5deadOxU4tsxXTjGTa52rjPLlndz5eHJwMmSsQKDqXqfTIbywu0upoocM7ZFY1SEk7SQSaFJYgno4ycEz 32dUlGtcVnbTVcqO+6x7BmlRsbd4eEbNwLdQ4UY57lvcQKz2wiNZYuqLhWQDSFC4bJXDcPZ/Xbunn8XHnOVu3NWE3IaSvpNumRe FazCwWmuh3PEXwHCliF5AgjIzi4TTZpFZ1cgFkzsJ57c8jj1HljP5fWYFS1Hea8Wliyimt9UpVdPY+/hpuUbg+d3hcnkPMYxhj0 91e121GosNhw4orBQbwnhv1ADhSzAFkNRO0kEMuGYbSbVEBERAREQEREBERAREQEREBERAREQEYiIGMRiZiBjEYmYgYxGJmIGMT MRAREQEREBERAREQEREBERAREQEREBERAREQEREBERAREQEREBERATDTMEQKV27aHvd1qtZ0ZQpKXKo4WLRaGUePTl/C6DJYoCA eU963XX8aixRxNgwLRp7lzx7VG0JkkYqqsJYnHiQ4ztBuO2NsCl1949a1YsWrBYseGabNyKtZ3D42GPEsoUeIZxZnaoJRd3l1aV spr+GD7V26fUPWWHDqZRzGUFrWMbMjwAYHPIum2NsCmN23qA7ON7g2ahlVqL1WtFeumrJBGQFZ7TyJwCMbgCJbVdoW16etg297L MNcKLQErO9lY0Al84CJ15swOAOQncRtgVXSW23W8a8EjSadX4CqQ3pTgtnG744qCjbzGbyM8jnf2V27bYNTY6nZSimsCi5CzGs2 MFL87QMooIUEkNy5gCc0fZ9dKCulFrrHREUKo/IBym/bApD9v8AaCqS6IGCORim5wXSkBh4Wwq8Z6wGPUB8eFQ7+O0u2brdrBbK 3ra80v6NdlG8OkSwqQdwJt1Fu3l4VUEZ8UvWI2wKQe3dULTVThmLXbVsovDME2V1DLNhQzLbl+QAQnBJydvZ3aV51RWqtkTUahr Heymzaa1fg7QSQUbhUI2SvxrVB6HNtTRIrtYqKLLAoscABmC52gnqcZOPVmbdsCr9rdraqtrXrVTQlldarwnewkqDbbneo2AsoG AckHy6Rfawu1DILwbRUKA1VddnLUsOPYRzyrCmsIGOAp1HJgQQb5tmjR9n10oK6UWutfioihVH5AOUCs9n9uau0Vh9tZuZtrej3 MFIFY2FQ3LxNYdxIAVfXnHPT29qMh/EwcWN49PqFWpGvRKwcY3bag5IxnK/e5Muu2MQKkvbes3VjZ4WZFdmotDEtedp2g+D4BLG YtyUlBzJKjHertF3YV1BuHRdQb2xcCxNmVVNlZ4gUIzMMgfF59RLdtjECldp6CgXarUGku2mRGXwWb31LPxOTbSWGUoQEZCjeOQ 3Ce+x0bRaW7aPhazWgCU2Cls4Wu/YMliwcF2BONuD8TJuWI2wKae8OrUNyVwq1OX9HsUotwdVqdVdzvVuA5I6IzEgDaTq90GqXc +LHJNSBPRbFCBla02kb/ETuqqwGPiXOOZUXLTaNKl2VIta5J2ooVck5JwPWSTNu2BTdZ25r03YRCFDDeKbm3MtSoSqg5IOpJCg9 UDMSFAL3Co8hnr5/lnrEAQMxEQEREBERAREQEREBERAREQEREBERAREQEREBERAREQEREBERAREQEREBERAREQEREBERAREQERE BERA/9k= Infračervená spektrometrie ATR KBr technika http://coatings.mst.edu/media/research/coatings/images/Schematic_multiple_reflection_ATR_system.JPG Sample Preparation ØGaseous samples Long pathlength to compensate for the diluteness ØLiquid samples Can be sandwiched between two plates of a salt •sodium chloride •potassium bromide •calcium fluoride ØSolids •KBr pellet •Nujol mull •Dissolving in organic solvent(CCl4) F:\p71_new_port-a-press.jpg Infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR) Infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR) A Fourier transform converts the time domain to the frequency domain with absorption as a function of frequency. 12_06b The typical IR absorption range for covalent bonds is 600 - 4000 cm-1. The graph shows the regions of the spectrum where the following types of bonds normally absorb. For example a sharp band around 2200-2400 cm-1 would indicate the possible presence of a C-N or a C-C triple bond. Egyptská kniha mrtvých FTIR Scan Joins on Papyrus FTIR device Přenosné FTIR zařízení FTIR mikroskopie Infračervená spektrometrie Terénní a mobilní zařízení Reflektografie Aplikace infračervené reflektografie - zviditelnění podkresby Reflektografie Aplikace infračervené reflektografie - zviditelnění tetování na mumifikovaných rukou z pohřebiště Semna South, Núbie (dnešní Súdán), stáří cca 2000 let. Ramanova spektrometrie Nd:YAG 1064 nm He–Ne 632.8 nm http://www3.nd.edu/~kamatlab/images/Facilities/raman%20spectroscopy.jpg Princip Ramanovy spektrometrie http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/41/Raman_energy_levels.svg/350px-Raman_energy _levels.svg.png W3334-f18-13 Raman vs. FTIR raman_fig5a FT IR (FT) Raman - comparison of Raman and IR Spectra 1804.jpg f18-6 > 18T01 > 1812 Ramanova spektrometrie pigmentů b407167k-f2 Polychromovaná socha sv. Anny v Santa Maria la Real, Sasamon, Španělsko (13. stol.). Ramanova spektra auripigmentu (As2S3), realgaru (As4S4), mozaikového zlata (SnS2) a rumělky (Hg S). b407167k-f3 lacona_ii_fo5 lacona_ii_fo4 Oltář ze “San Antolín y San Bernabé” Rozpoznání imitací 200510041figure04 corundum Přírodní barevné korály (karoten) Barvené korály Imitace korálů Identifikace slonoviny FT-Ramanova spektra: Římské pečetidlo (i) africký slon (ii), vorvaň (iii) hroch (iv) ancient2 mamutovina Ramanova mikroskopie Ramanovské mapy vzorku S IIb. (a) optický obraz, (b) anhydrit, (c) sádrovec (gypsum). Portrét mladíka (neznámý severoitalský malíř, cca 1515) Ramanova mikroskopie maleb Kudryavtsav20012 Ramanova mikroskopie mikrofosilie v jurských rohovcích Raman + FTIR mikroskopie FTIR-FTRaman Kombinace Raman + LIBS Combined_LIBS_Raman_smal_yellow2 Mobilní zařízení pro Ramanovu spektrometrii M : 95% propustné zrcadlo pro vizualizaci plochy kamerou (Ca). HNF : holografické filtry odrážející laserový paprsek a propouští ramanovsky posunuté záření (Stokes) F filtry pro anti-Stokesovskou část spektra Ramanova spektrometrie Terénní a mobilní zařízení MediaObjects/216_2005_45_Fig3_HTML.jpg Analýza nástěnných maleb (kaple Ponthoz.) MediaObjects/216_2006_758_Figa_HTML.jpg Ostatní metody Rentgenová fluorescenční analýza (XRF) Rentgenová Radionuklidová Portable X-Ray Fluorescence (PXRF) http://www.niton.com/images/products/all/726_lg.jpg http://www.niton.com/images/products/all/_044_lg.jpg http://images.machinedesign.com/images/archive/ideas0400jpg_00000031359.jpg http://industrysearch.com.au/Products/Images/91740.jpg Elektronová mikrosonda Fotoelektronová spektroskopie (ESCA) File:System2.gif Ultrafialová (UPS) Rentgenová (XPS) Sledování kinetické energie fotoelektronů, Ta závisí na energii molekulového orbitalu. PIXE a PIGE Neutronová aktivační analýza http://nmi3.eu/index.php?rex_img_type=content_noresize&rex_img_file=neutroncapture.jpg Hmotnostní spektrometrie Izotopy Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem http://www.webapps.cee.vt.edu/ewr/environmental/teach/smprimer/icpms/schematic.gif Roztoková analýza destruktivní LA-ICP-MS Nd:YAG Excimer Kvadrupólový TOF Sektorový (MC) 2002uryu th_0607sst_alternative01 Pevné látky vzorkovány laserovou ablací Semidestruktivní metoda Provenience obsidiánu Owens Valley, vých. Kalifornie obsidian Malba na keramice James20055x James20055 MC LA-ICP-MS Bez názvu Analýza izotopových poměrů Analýza izotopových poměrů Schultheis20044 Schultheis20045 Sklo „Art nouveau“ nouveau LDI - TOF Desorpce a ionizace laserem image008 Image Image Pruská modř Analýza pigmentů fe_5 Pigmenty v iluminovaných rukopisech 1321840406x 1321840407 1099865749 Akrylátové barvy 4y16 MALDI-TOF Desorpce a ionizace laserem za přítomnosti matrice ionization-maldi Analýza fosilních proteinů „Peptide mass fingerprint“ osteokalcinu rozloženého trypsinem: (A)extant horse (B)zebra (C)osel (D)částečně čištěný osteokalcin z 42 000 let starých pozůstatků koně. HORBON1 Identifikace keratinů ac020347ff00005 Hmotnostrní spektra 1400 to 1700 Da vlny jaka (A) a kašmírské kozy (B) (rozklad trypsinem). ac020347ff00004 Hmotnostní spektra 1700 to 2100 Da peří husy (A) a kachny (B). Sell_White_Duck_and_Goose_Feathers Identifikace organických pojiv v malbách ac051181wf00005 Triptych Benedetta Bonfigliho, Madona s dítětem, sv. Jan Křtitel.sv. Šebestián (XV. století). ac051181wf00006 MS/MS spektrum trojnásobně nabitých iontů pro m/z 551.61, z hydrolyzovaného extraktu. Přítomny jsou y a b fragmenty peptidu ovotransferrinu 443-457 (TDERPASYFAVAVAR). ac051181wf00007 MS/MS spektrum dvojnásobně nabitých iontů m/z 714.82, z hydrolyzovaného extraktu z triptychu Benedetta Bonfigliho. Přítomny jsou fragmenty y and b fragmentu peptidu lysozymu 52-63 (FESNFNTQATNR). ac051181wf00008 MS/MS spektrum m/z 402.28, z hydrolyzovaného extraktu z triptychu Benedetta Bonfigliho. Přítomny y a b fragmenty peptidu vitellogeninu II 50-53 (AGVR). Závěr: jako pojivo byly v triptychu Benedetta Bonfigliho použity vaječný bílek a žloutek triptych. ac970574vf00004 Hmotnostní spektra laserové desorpce/ionizace dammaru (nahoře) a mastixu (dole) na grafitu. Degradace historických laků Fotochemická degradace přírodních triterpenoidů použitých jako laky Rentgenová difrakční analýza (XRD) http://vega.fjfi.cvut.cz/docs/sfbe/rtg_difrakce/obr/4_1.jpg Děkuji za pozornost ! zabicky3x