Co to jest spektroskopia ultrafioletowa?

Spektroskopia ultrafioletowa, często połączona ze spektroskopią widzialną, jest techniką stosowaną w laboratoriach naukowych i przemysłowych w celu ustalenia, jakie długości fal światła pochłania roztwór chemiczny. Informacje te pozwalają badaczowi przeanalizować zawartość przykładowego rozwiązania. Spektroskopię w ultrafiolecie wykonuje się za pomocą specjalnego urządzenia znanego jako spektrofotometr w zakresie widzialnym w ultrafiolecie.

Światło jest formą promieniowania elektromagnetycznego - energii, która przemieszcza się falami. Ten rodzaj promieniowania można scharakteryzować na podstawie jego długości fali. Całkowity zakres tych długości fal tworzy skalę znaną jako widmo elektromagnetyczne.

Długości fal światła widzialnego wynoszą od około 400–750 nanometrów. Krótsze, wyższe długości fal energii leżące poza widmem widzialnym, od około 10-400 nanometrów, są klasyfikowane jako ultrafioletowe. Spektroskopia ultrafioletowa określa absorbancję substancji chemicznej szczególnie w części widma ultrafioletowego.

Kiedy światło przechodzi przez roztwór chemiczny, pewna ilość światła jest absorbowana, a pewna ilość jest przekazywana - przechodzi przez nią bez wchłaniania. Ilość światła pochłoniętego przez związek można zmierzyć za pomocą spektrofotometru i można go użyć do określenia stężenia roztworu. Wyższe poziomy absorpcji wskazują na bardziej stężony roztwór.

Związki chemiczne nie tylko pochłaniają światło, ale także pochłaniają światło przy określonych długościach fal. Na przykład rozwiązanie, które wydaje się zielone, transmituje zielone widzialne długości fali i pochłania czerwone i niebieskie. Spektroskopia ultrafioletowa może mierzyć absorbancję i transmitancję poza widmem widzialnym w zakresie ultrafioletowym.

Spektrofotometr działa poprzez kierowanie wiązki światła przez kuwetę lub przezroczystą rurkę zawierającą roztwór próbki. W spektroskopii ultrafioletowej kuweta musi być wykonana ze szkła kwarcowego, a nie z tworzywa sztucznego, ponieważ tworzywa sztuczne mają tendencję do pochłaniania światła ultrafioletowego. Detektor po drugiej stronie kuwety przekształca przychodzące światło w prąd elektryczny, który może być odczytany przez elektronikę w urządzeniu.

Dwuwiązkowe spektrofotometry ultrafioletowe widzialne mierzą zarówno widmo ultrafioletowe, jak i widmo widzialne za pomocą dwóch kuwet, z których jedna zawiera próbkę, a druga zawiera roztwór odniesienia. Istnieją również dwa źródła światła: jedno źródło światła generuje światło widzialne, a drugie światło ultrafioletowe. Element pryzmatyczny rozdziela przychodzące światło na dwie wiązki. Jedna wiązka jest podawana przez każdą kuwetę, a detektor odczytuje wyniki.

Informacje z detektora są wykorzystywane do generowania wykresu przedstawiającego długość fali względem absorbancji. Piki na wykresie wskazują długości fal, które zostały silnie pochłonięte przez związek. Pokazują również ilościowo ogólną absorbancję roztworu.