Che cos'è la spettroscopia ultravioletta?
La spettroscopia ultravioletta, spesso combinata con la spettroscopia visibile, è una tecnica utilizzata nei laboratori scientifici e industriali per determinare quali lunghezze d'onda della luce assorbe una soluzione chimica. Queste informazioni consentono al ricercatore di analizzare i contenuti della soluzione di esempio. La spettroscopia ultravioletta viene eseguita con un dispositivo speciale noto come spettrofotometro visibile ai raggi ultravioletti.
La luce è una forma di radiazione elettromagnetica - energia che viaggia nelle onde. Questo tipo di radiazione può essere caratterizzato in base alla sua lunghezza d'onda. La gamma totale di queste lunghezze d'onda forma una scala nota come spettro elettromagnetico.
Le lunghezze d'onda della luce visibile vanno da circa 400-750 nanometri. Le lunghezze d'onda di energia più brevi e più alte che si trovano appena fuori dallo spettro visibile, da circa 10-400 nanometri, sono classificate come ultraviolette. La spettroscopia ultravioletta determina l'assorbanza di una sostanza chimica specificamente nella parte ultravioletta dello spettro.
Quando la luce passa attraverso una soluzione chimica, una certa quantità di luce viene assorbita e una certa quantità viene trasmessa - passa attraverso senza essere assorbita. La quantità di luce che viene assorbita dal composto può essere misurata da uno spettrofotometro e può essere utilizzata per determinare la concentrazione della soluzione. Livelli più elevati di assorbimento indicano una soluzione più concentrata.
I composti chimici non solo assorbono la luce, ma assorbono anche la luce a lunghezze d'onda specifiche. Una soluzione che appare verde, ad esempio, sta trasmettendo lunghezze d'onda visibili verdi e assorbendo rosso e blu. La spettroscopia ultravioletta può misurare l'assorbanza e la trasmittanza oltre lo spettro visibile, nella gamma degli ultravioletti.
Uno spettrofotometro funziona dirigendo un raggio di luce attraverso una cuvetta, o tubo trasparente, che contiene la soluzione del campione. Nella spettroscopia ultravioletta, la cuvetta deve essere realizzata in vetro al quarzo anziché in plastica, poiché la plastica tende ad assorbire la luce ultravioletta. Un rivelatore sull'altro lato della cuvetta converte la luce in entrata in corrente elettrica, che può essere letta dall'elettronica nel dispositivo.
Gli spettrofotometri a doppio raggio ultravioletti visibili misurano sia lo spettro ultravioletto che lo spettro visibile usando due cuvette, una delle quali contiene il campione e l'altra contiene una soluzione di riferimento. Esistono anche due fonti di luce: una fonte di luce genera luce visibile e l'altra genera luce ultravioletta. Un componente a prisma divide la luce in entrata in due raggi. Un raggio viene alimentato attraverso ciascuna cuvetta e un rivelatore legge i risultati.
Le informazioni del rivelatore vengono utilizzate per generare un grafico che traccia la lunghezza d'onda contro l'assorbanza. I picchi nel grafico indicano le lunghezze d'onda che sono state pesantemente assorbite dal composto. Mostrano inoltre quantitativamente l'assorbanza complessiva della soluzione.