Hvad er ultraviolet spektroskopi?
Ultraviolet spektroskopi, ofte kombineret med synlig spektroskopi, er en teknik, der bruges i videnskabelige og industrielle laboratorier til at bestemme, hvilke bølgelængder af lys en kemisk opløsning absorberer. Denne information giver forskeren mulighed for at analysere indholdet af prøveopløsningen. Ultraviolet spektroskopi udføres med en speciel enhed kendt som et ultraviolet-synligt spektrofotometer.
Lys er en form for elektromagnetisk stråling - energi, der bevæger sig i bølger. Denne type stråling kan karakteriseres ud fra dens bølgelængde. Det samlede interval af disse bølgelængder danner en skala kendt som det elektromagnetiske spektrum.
Bølgelængderne for synligt lys spænder fra ca. 400-750 nanometer. De kortere bølgelængder med højere energi, der ligger lige uden for det synlige spektrum, fra ca. 10-400 nanometer, klassificeres som ultraviolet. Ultraviolet spektroskopi bestemmer et kemikalies absorbans specifikt i den ultraviolette del af spektret.
Når lys passerer gennem en kemisk opløsning, absorberes en vis mængde lys, og en vis mængde overføres - det passerer gennem uden at blive absorberet. Mængden af lys, der absorberes af forbindelsen, kan måles med et spektrofotometer og kan bruges til at bestemme opløsningens koncentration. Højere absorptionsniveauer indikerer en mere koncentreret opløsning.
Kemiske forbindelser absorberer ikke kun lys, de absorberer også lys ved specifikke bølgelængder. En løsning, der for eksempel vises grøn, er at transmittere grønne synlige bølgelængder og absorbere rødt og blåt. Ultraviolet spektroskopi kan måle absorbans og transmittans ud over det synlige spektrum i det ultraviolette område.
Et spektrofotometer fungerer ved at lede en lysstråle gennem en kuvette eller et klart rør, der indeholder prøveopløsningen. Ved ultraviolet spektroskopi skal kuvetten være fremstillet af kvartsglas i stedet for plast, fordi plast har en tendens til at absorbere ultraviolet lys. En detektor på den anden side af kuvetten konverterer det indkommende lys til elektrisk strøm, som kan læses af elektronik i enheden.
Dobbeltstråle-ultraviolet-synlige spektrofotometre måler både det ultraviolette spektrum og det synlige spektrum ved hjælp af to kuvetter, hvoraf den ene holder prøven, og den anden indeholder en referenceopløsning. Der er også to lyskilder: den ene lyskilde genererer synligt lys, og den anden genererer ultraviolet lys. En prisme komponent opdeler det indkommende lys i to stråler. En stråle føres gennem hver kuvette, og en detektor læser resultaterne.
Oplysningerne fra detektoren bruges til at generere en graf, der tegner bølgelængde mod absorbans. Toppe i grafen angiver bølgelængder, der var stærkt absorberet af forbindelsen. De viser også kvantitativt den samlede absorbans af opløsningen.