Vad är ultraviolett spektroskopi?
Ultraviolett spektroskopi, ofta i kombination med synlig spektroskopi, är en teknik som används i vetenskapliga och industriella laboratorier för att bestämma vilka ljusvåglängder en kemisk lösning tar upp. Denna information gör det möjligt för forskaren att analysera innehållet i provlösningen. Ultraviolett spektroskopi utförs med en speciell anordning känd som en ultraviolett-synlig spektrofotometer.
Ljus är en form av elektromagnetisk strålning - energi som rör sig i vågor. Denna typ av strålning kan karakteriseras baserat på dess våglängd. Det totala intervallet för dessa våglängder bildar en skala som kallas det elektromagnetiska spektrumet.
Våglängderna för synligt ljus sträcker sig från cirka 400-750 nanometer. De kortare våglängderna med högre energi som ligger precis utanför det synliga spektrumet, från cirka 10-400 nanometer, klassificeras som ultraviolett. Ultraviolett spektroskopi bestämmer en kemikalies absorbans specifikt i den ultravioletta delen av spektrumet.
När ljus passerar genom en kemisk lösning absorberas en viss mängd ljus och en viss mängd överförs - det passerar genom utan att absorberas. Mängden ljus som absorberas av föreningen kan mätas med en spektrofotometer och kan användas för att bestämma lösningens koncentration. Högre absorptionsnivåer indikerar en mer koncentrerad lösning.
Kemiska föreningar absorberar inte bara ljus, de absorberar också ljus vid specifika våglängder. En lösning som till exempel är grön är att överföra gröna synliga våglängder och absorbera rött och blått. Ultraviolett spektroskopi kan mäta absorbans och transmittans utöver det synliga spektrumet inom det ultravioletta området.
En spektrofotometer fungerar genom att rikta en ljusstråle genom en kyvett eller ett klart rör, som innehåller provlösningen. Vid ultraviolett spektroskopi måste kyvetten vara tillverkad av kvartsglas snarare än plast, eftersom plast tenderar att absorbera ultraviolett ljus. En detektor på andra sidan kyvetten konverterar det inkommande ljuset till elektrisk ström, som kan läsas av elektronik i enheten.
Dubbelstråle-ultraviolet-synliga spektrofotometrar mäter både det ultravioletta spektrumet och det synliga spektrumet genom att använda två kyvetter, varav den ena håller provet, och den andra har en referenslösning. Det finns också två ljuskällor: en ljuskälla genererar synligt ljus och den andra genererar ultraviolett ljus. En prisma-komponent delar upp det inkommande ljuset i två strålar. En stråle matas genom varje kyvett, och en detektor läser resultaten.
Informationen från detektorn används för att generera en graf som plottar våglängden mot absorbansen. Toppar i diagrammet indikerar våglängder som absorberades kraftigt av föreningen. De visar också kvantitativt den totala absorbansen av lösningen.