Qu'est-ce que la spectroscopie ultraviolette?
La spectroscopie ultraviolette, souvent associée à la spectroscopie visible, est une technique utilisée dans les laboratoires scientifiques et industriels pour déterminer les longueurs d'onde de la lumière absorbées par une solution chimique. Cette information permet au chercheur d’analyser le contenu de la solution échantillon. La spectroscopie ultraviolette est réalisée avec un appareil spécial appelé spectrophotomètre ultraviolet-visible.
La lumière est une forme de rayonnement électromagnétique - l’énergie qui voyage dans les vagues. Ce type de rayonnement peut être caractérisé en fonction de sa longueur d'onde. La gamme totale de ces longueurs d'onde forme une échelle appelée spectre électromagnétique.
Les longueurs d'onde de la lumière visible vont d'environ 400 à 750 nanomètres. Les longueurs d'onde d'énergie plus courtes, plus élevées, situées juste en dehors du spectre visible, d'environ 10 à 400 nanomètres, sont classées comme ultraviolettes. La spectroscopie ultraviolette détermine l'absorbance d'un produit chimique spécifiquement dans la partie ultraviolette du spectre.
Lorsque la lumière traverse une solution chimique, une certaine quantité de lumière est absorbée et une certaine quantité est transmise - elle passe sans être absorbée. La quantité de lumière absorbée par le composé peut être mesurée à l'aide d'un spectrophotomètre et peut être utilisée pour déterminer la concentration de la solution. Des niveaux d'absorption plus élevés indiquent une solution plus concentrée.
Les composés chimiques absorbent non seulement la lumière, ils absorbent également la lumière à des longueurs d'onde spécifiques. Une solution qui apparaît en vert, par exemple, transmet des longueurs d'onde visibles en vert et absorbe le rouge et le bleu. La spectroscopie ultraviolette peut mesurer l'absorbance et la transmittance au-delà du spectre visible, dans l'ultraviolet.
Un spectrophotomètre fonctionne en dirigeant un faisceau de lumière à travers une cuvette ou un tube transparent contenant la solution échantillon. En spectroscopie ultraviolette, la cuvette doit être constituée de verre de quartz plutôt que de plastique, car les plastiques ont tendance à absorber la lumière ultraviolette. Un détecteur situé de l'autre côté de la cuvette convertit la lumière entrante en courant électrique, qui peut être lu par les composants électroniques de l'appareil.
Les spectrophotomètres visible-ultraviolets à double faisceau mesurent à la fois le spectre ultraviolet et le spectre visible en utilisant deux cuvettes, l'une contenant l'échantillon et l'autre contenant une solution de référence. Il existe également deux sources de lumière: une source de lumière visible et l’autre de lumière ultraviolette. Un composant prisme divise la lumière entrante en deux faisceaux. Un faisceau est acheminé dans chaque cuvette et un détecteur lit les résultats.
Les informations provenant du détecteur sont utilisées pour générer un graphique qui représente la longueur d'onde en fonction de l'absorbance. Les pics dans le graphique indiquent les longueurs d'onde fortement absorbées par le composé. Ils montrent également de manière quantitative l'absorbance globale de la solution.