Co je ultrafialová spektroskopie?

Ultrafialová spektroskopie, často kombinovaná s viditelnou spektroskopií, je technika, která se ve vědeckých a průmyslových laboratořích používá ke stanovení vlnových délek světla, které chemický roztok absorbuje. Tato informace umožňuje výzkumníkovi analyzovat obsah roztoku vzorku. Ultrafialová spektroskopie se provádí pomocí speciálního zařízení známého jako ultrafialový viditelný spektrofotometr.

Světlo je forma elektromagnetického záření - energie, která putuje ve vlnách. Tento typ záření lze charakterizovat na základě jeho vlnové délky. Celkový rozsah těchto vlnových délek tvoří měřítko známé jako elektromagnetické spektrum.

Vlnové délky viditelného světla se pohybují od asi 400 do 750 nanometrů. Kratší vlnové délky s vyšší energií ležící těsně za viditelným spektrem, od asi 10 do 400 nanometrů, jsou klasifikovány jako ultrafialové. Ultrafialová spektroskopie určuje absorbance chemikálie specificky v ultrafialové části spektra.

Když světlo prochází chemickým roztokem, určité množství světla je absorbováno a určité množství je přenášeno - prochází, aniž by bylo absorbováno. Množství světla absorbovaného sloučeninou může být měřeno spektrofotometrem a může být použito ke stanovení koncentrace roztoku. Vyšší úrovně absorpce znamenají koncentrovanější roztok.

Chemické sloučeniny nejen absorbují světlo, ale také absorbují světlo při specifických vlnových délkách. Například řešením, které se jeví jako zelené, je přenos zelených viditelných vlnových délek a absorbování červené a modré. Ultrafialová spektroskopie může měřit absorbanci a propustnost mimo viditelné spektrum v ultrafialovém rozsahu.

Spektrofotometr pracuje tak, že paprsek světla vede kyvetou nebo čirou zkumavkou, která obsahuje roztok vzorku. V ultrafialové spektroskopii musí být kyveta vyrobena spíše z křemičitého skla než z plastu, protože plasty mají tendenci absorbovat ultrafialové světlo. Detektor na druhé straně kyvety převádí přicházející světlo na elektrický proud, který lze číst elektronikou v zařízení.

Dvojfázové ultrafialové viditelné spektrofotometry měří jak v ultrafialovém, tak ve viditelném spektru pomocí dvou kyvet, z nichž jedna drží vzorek a druhá drží referenční roztok. Existují také dva světelné zdroje: jeden světelný zdroj generuje viditelné světlo a druhý generuje ultrafialové světlo. Součást hranolu rozděluje příchozí světlo na dva paprsky. Každou kyvetou je veden jeden paprsek a výsledky čte detektor.

Informace z detektoru se používají ke generování grafu, který vykresluje vlnovou délku proti absorbance. Vrcholy v grafu ukazují vlnové délky, které byly sloučeninou silně absorbovány. Rovněž kvantitativně ukazují celkovou absorbci roztoku.