La spectroscopie UV/Vis sert de multiples objectifs scientifiques et industriels, notamment :
Ces capacités soutiennent les applications de contrôle de la qualité des produits pharmaceutiques et alimentaires, ainsi que la recherche dans des domaines tels que la chimie, la biologie et la science des matériaux. Cela aide à étudier les propriétés des matériaux et à comprendre comment la lumière interagit avec diverses substances.
Lorsque la lumière UV/Vis interagit avec un échantillon, elle peut être absorbée ou transmise. L’absorbance mesure la quantité de lumière que l’échantillon absorbe à une longueur d’onde spécifique, indiquant la quantité de lumière retenue. La transmittance (T = I/I₀) représente la fraction de lumière qui traverse l’échantillon. La compréhension de ces propriétés est fondamentale pour analyser l’interaction d’une substance avec la lumière.
L’absorbance (A) est une quantité sans dimension couramment indiquée en unités d’absorbance (AU) pour plus de clarté. Elle est mathématiquement liée à la transmittance par l’équation : A = -log₁₀(T).
Les résultats de la spectroscopie UV/Vis sont affichés dans un spectre UV/Vis, un graphique qui trace généralement l’absorbance ou la transmittance en fonction de la longueur d’onde (190-780 nm). Ce spectre révèle quelles longueurs d’onde ont été absorbées et dans quelle mesure.
Les pics de ce spectre indiquent les longueurs d’onde d’absorption maximale (λmax), qui sont spécifiques à la structure de la molécule et servent d'« empreinte digitale » unique pour la substance analysée. L’intensité de ces pics (ou intensité d’absorption) est directement liée à la concentration des espèces absorbantes, telle que décrite par la loi de Beer-Lambert.
Cette technique de base consiste à faire passer la lumière UV/Vis à travers un échantillon et à mesurer la lumière transmise. Nous pouvons déterminer les caractéristiques d’absorbance de l’échantillon dans toute la gamme UV/Vis en comparant l’intensité lumineuse initiale à l’intensité lumineuse transmise.
La loi de Beer-Lambert (A = εdc) est essentielle pour l’analyse quantitative. Il stipule que l’absorbance est directement proportionnelle à la concentration (c) de la substance absorbante et à la longueur du trajet (d) du faisceau lumineux à travers l’échantillon. Le coefficient d’absorption molaire (ε) est une constante spécifique de la substance. Cette loi permet de déterminer avec précision les concentrations d’analytes.
Une courbe d’étalonnage est un outil graphique utilisé pour déterminer la concentration d’une substance dans un échantillon. Voici un aperçu étape par étape du processus :
Pour déterminer la concentration d’un échantillon inconnu :
Les courbes d’étalonnage sont essentielles pour transformer les mesures d’absorbance en valeurs de concentration précises, facilitant ainsi une analyse quantitative précise.
La spectroscopie UV/Vis peut également fournir des informations sur les propriétés électroniques des matériaux, tels que les semi-conducteurs. En analysant le bord d’absorption dans le spectre, l’énergie de la bande interdite peut être estimée à l’aide de techniques telles que le graphique de Tauc. Cette analyse permet de caractériser l’énergie nécessaire pour exciter les électrons dans le matériau.
Vous êtes curieux de connaître le fonctionnement interne d’un spectrophotomètre UV/Vis ? Cette vidéo explique le fonctionnement de ces instruments, en présentant la technologie FastTrack de METTLER TOLEDO pour des résultats rapides, précis et fiables.
Dissoudre votre échantillon dans un solvant approprié et le placer dans un récipient transparent spécial (cuvette). Préparez également une cuvette de référence (appelée ébauche) avec du solvant pur.
La machine projette un faisceau de lumière UV et visible à travers l’échantillon et la référence.
Une partie de la machine (monochromateur) agit comme un filtre, sélectionnant une couleur spécifique (longueur d’onde) de lumière à la fois pour passer à travers l’échantillon. Il répète ensuite cette opération pour toutes les longueurs d’onde de la gamme UV/Vis.
Un détecteur mesure la quantité de lumière qui traverse l’échantillon et la quantité qui passe à travers la référence à chaque longueur d’onde.
La machine compare la quantité de lumière qui a traversé l’échantillon à la quantité qui a traversé la référence. Cela nous indique la quantité de lumière que l’échantillon a absorbée à chaque longueur d’onde.
La machine crée ensuite un graphique (le spectre UV/Vis) montrant la quantité de lumière absorbée par l’échantillon à chaque longueur d’onde différente. Cela permet d’identifier et de quantifier les substances présentes dans l’échantillon
Un spectrophotomètre UV/Vis typique se compose de plusieurs composants clés :
Le détecteur est un composant crucial responsable de la conversion de l’énergie lumineuse qui a traversé l’échantillon et la référence en un signal électrique mesurable. L’intensité de la lumière transmise est inversement proportionnelle à l’absorbance de l’échantillon à une longueur d’onde spécifique. Le détecteur mesure ces intensités pour calculer les valeurs d’absorbance pour le spectre UV/Vis, sa sensibilité et sa gamme de longueurs d’onde influencent les performances et l’applicabilité du spectrophotomètre .
Ces instruments mesurent la transmission de la lumière une longueur d’onde à la fois. Un réseau de diffraction sépare la lumière en ses longueurs d’onde composantes, et un seul détecteur mesure la lumière qui traverse l’échantillon à chaque longueur d’onde sélectionnée. Ce processus est répété dans toute la plage souhaitée pour construire le spectre complet.
Ces instruments éclairent l’échantillon avec tout le spectre de la lumière UV/Vis simultanément. L’échantillon absorbe différentes longueurs d’onde en même temps, et la lumière transmise est diffractée par un réseau sur un réseau de plusieurs détecteurs (tels que des photodiodes). Chaque détecteur du réseau mesure simultanément l’intensité d’une bande étroite spécifique de longueurs d’onde. Cette conception permet une acquisition beaucoup plus rapide de l’ensemble du spectre UV/Vis par rapport aux instruments à balayage.
La cuvette est un composant clé d’un spectrophotomètre, qui maintient l’échantillon liquide dans le trajet de la lumière. Il doit être fabriqué dans un matériau transparent aux longueurs d’onde utilisées, garantissant des mesures précises. La longueur du trajet, ou la distance parcourue par la lumière à travers l’échantillon, est également importante, les cuvettes standard ayant généralement une longueur de trajet de 10 mm, bien qu’elle puisse varier de 1 mm à 50 mm selon l’application.
C’est le type le plus courant et convient à la plupart des échantillons. Ils ont généralement des dimensions extérieures de 12,5 mm x 12,5 mm et une hauteur de 45 mm, avec des dimensions intérieures de 10 mm x 10 mm, ce qui donne une longueur de trajet standard de 10 mm.
Ces cuvettes ont une longueur de trajet supérieure à 10 mm et sont utilisées lorsqu’un échantillon est trop dilué, nécessitant une longueur de trajet plus longue pour augmenter le signal d’absorbance et améliorer la sensibilité. Ils sont également utiles lorsqu’un échantillon peut se vaporiser ou subir un changement chimique pendant la mesure, car le trajet plus long permet une plus grande interaction avec le faisceau lumineux.
Les cuvettes dont la longueur de trajet est inférieure à 10 mm sont utilisées lorsque l’absorbance d’un échantillon est très élevée et que la dilution est difficile ou indésirable. La longueur plus courte du trajet permet de maintenir l’absorbance dans la plage mesurable (linéaire) de l’instrument.
Ces cuvettes sont spécialement conçues pour l’analyse de très petits volumes d’échantillons. Par exemple, certaines micro-cuvettes ont une longueur de chemin optique de 10 millimètres et sont fabriquées en verre de quartz fusionné. Ils conviennent aux mesures dans le domaine de l’ultraviolet et du visible, couvrant des longueurs d’onde comprises entre 200 nm et 2500 nm, et peuvent traiter des volumes d’échantillons d’environ 700 μL.
Ils conviennent aux mesures dans le domaine de l’ultraviolet et du visible, couvrant des longueurs d’onde comprises entre 170 nm et 2700 nm, et nécessitent un petit volume d’échantillon de 440 μL. Ces cellules sont fiables et réutilisables.
Pour des mesures UV/Vis précises et fiables, en particulier dans le contrôle qualité clinique , pharmaceutique et industriel, un spectrophotomètre doit fonctionner dans les limites de performance spécifiées. Par conséquent, une vérification régulière des performances est essentielle, et tous les résultats d’étalonnage doivent être méticuleusement documentés et stockés.
L’étalonnage consiste à vérifier et à ajuster la précision de l’instrument dans les domaines suivants. Ces contrôles sont effectués régulièrement et des ajustements sont effectués si les lectures dépassent les limites acceptables, ce qui rend essentiel la tenue d’un registre de ces étalonnages.
S’assurer que la couleur de lumière sélectionnée est correcte en utilisant des matériaux de référence standard.
Confirmer que l’instrument mesure avec précision la quantité de lumière absorbée ou transmise à travers des solutions étalons.
Vérifier s’il y a une lumière indésirable qui pourrait entraîner des erreurs de mesure.
Vérification de la capacité de l’instrument à distinguer des couleurs de lumière rapprochées.
Assurer une lecture stable et précise du zéro.
Test de performance | Matériau de référence certifié (CRM) | Paramètre de test de l’instrument | Critères d’acceptation | |
USP 42 NF 37 | Ph. Eur. 10 | |||
Précision de la longueur d’onde & répétabilité | Ho(ClO4)3 : 4 % Ho2O3 dans 10 % v/v HClO4 Vierge : Air | 14 longueurs d’onde (240 nm – 650 nm) Xe : 2 longueurs d’onde (260,6, 528,6 nm) | UV (200 à 400 nm) : ± 1 nm Vis (400 – 780 nm) : ± 2 nm (S.D.) < 0,5 nm | UV (< 400 nm) : ± 1 nm Vis (> 400 nm) : ± 3 nm |
Photométrique précision et répétabilité** | K2Cr2O7 in 0.001 M HClO4 Ébauche : 0,001 M HClO4 | 60 mg/L 0 A à 2 A, 235, 257, 313, 350 milles marins | Pour l’absorbance ≤ 1A Précision : ± 0.010A Répétabilité: Écart-type ≤ 0,005 A Pour l’absorbance > 1A Précision : ± 1 % Répétabilité: Écart-type ≤ 0,5 % | Précision : ± 0,010 A ou ± 1 %, la valeur la plus élevée étant retenue |
L’acide nicotinique dans 0,1 M HCl Ébauche : 0,1 M HCl | 12 mg/L 0,26 A à 1,6 A 213, 261 milles marins | |||
Linéarité photométrique | K2Cr2O7 in 0.001 M HClO4 Ébauche : 0,001 M HClO4 | 6 à 200 mg/L, jusqu’à 3,0 A, 235, 257, 313, 350 milles marins | Tous les filtres mesurés répondent aux critères d’acceptation de la précision photométrique | R2> 0,999 |
L’acide nicotinique dans 0,1 M HCl Ébauche : 0,1 M HCl | 6 à 60 mg/L, jusqu’à 2,5 A 213, 261 milles marins | |||
Feu parasite selon la procédure A (SFRM) | 1,2 % p/v KCl/H2O ; Longueur de trajet de 10 mm Ébauche : 1,2 % w/v KCl/H2O, longueur de trajet de 5 mm | Amax à 198 nm | ≥ 0,7 A | (NA) |
Feu parasite selon la procédure B (SWM) | 1,2 % p/v KCl/H2O ; Longueur de trajet de 10 mm Ébauche : H2O, longueur de trajet de 10 mm | Amax à 198 nm | ≥ 2,0 A | ≥ 2,0 A |
Résolution | 0,02 % v/v de toluène dans le n-hexane Blanc : n-hexane/ n-heptane (Ph. Eur. 10) | Amax,269/Amin,267 | >1.3 | Les niveaux sont indiqués dans la monographie correspondante |
** Pas de spécification de la répétabilité photométrique (précision) en Ph. Eur. S.D. - Écart-type | ||||
Assure la sécurité des consommateurs en évaluant la qualité et la composition des aliments, en se concentrant sur des attributs tels que la couleur, la saveur et l’arôme. Il utilise également des techniques d’analyse pour identifier les contaminants et les adultérants.
Une analyse rigoureuse est essentielle pour vérifier la pureté, la concentration et l’identité des médicaments. La surveillance de la stabilité des médicaments est également essentielle pour assurer leur efficacité dans le temps dans des conditions environnementales variables.
Évalue la sécurité et l’efficacité du produit en analysant la photostabilité des filtres UV, en caractérisant les particules et en mesurant les indices de couleur. Il détecte également l’adultération et quantifie les colorants et les antioxydants pour répondre aux attentes des consommateurs.
Caractérise le pétrole brut, calcule les fractions d’asphaltène, formule des indices de teneur en aromatiques, détermine la teneur en soufre et calcule les facteurs de solubilité.
Détermine les propriétés chimiques, évalue la qualité du produit final, étudie la composition des polymères, qualifie l’eau, détermine la pureté et l’efficacité de la teinture, analyse la dégradation photocatalytique et les résidus de pesticides.
Détermine la concentration et la pureté des acides nucléiques et des protéines, surveille les cultures de cellules microbiennes, étudie la dénaturation et la cinétique des protéines et analyse des échantillons biologiques comme le plasma sanguin et le sérum.
La spectroscopie UV/Vis est utilisée dans une myriade d’applications qui couvrent divers secteurs, des produits pharmaceutiques à la surveillance de l’environnement.
Le groupe d’assistance commerciale de METTLER TOLEDO propose une bibliothèque d’applications UV/Vis téléchargeables. Ces applications éprouvées comprennent des notes et des méthodes qui peuvent être directement importées dans vos instruments.
Que vous travailliez dans le domaine de la recherche et du développement, du contrôle de la qualité ou de la fabrication, notre page Web est la ressource incontournable pour tous vos besoins en matière de spectrophotométrie UV/Vis. Parcourez notre collection dès aujourd’hui et découvrez les dernières normes et protocoles pour garantir le plus haut niveau de précision et d’exactitude dans vos mesures.
Les spectrophotomètres à microvolume facilitent l’analyse de volumes d’échantillons extrêmement petits, aussi faibles que 1 μL, ce qui est essentiel dans des domaines tels que l’analyse biomoléculaire. Ces instruments utilisent la technologie de la fibre optique pour diriger la lumière à travers une minuscule gouttelette d’échantillon placée sur un piédestal. La courte longueur du trajet permet des mesures précises d’échantillons concentrés sans qu’il soit nécessaire de les diluer.
Plus précisément, la spectrophotométrie de microvolume mesure avec précision la pureté et la concentration des acides nucléiques en évaluant l’absorbance à 260 nm et en calculant le rapport A260/A280, qui indique une contamination par les protéines. Il prend également en charge la quantification des protéines par absorbance à 280 nm, ce qui permet un contrôle qualité fiable dans les flux de travail de biologie moléculaire tels que la PCR et le séquençage.
Avantages | Inconvénients |
Simple à utiliser et les expériences sont rapides. | Des informations structurelles détaillées limitées. |
Coût relativement faible pour l’instrumentation et l’analyse. | Peut manquer de spécificité dans les mélanges complexes en raison du chevauchement des bandes. |
Applicable à un large éventail d’analytes et de domaines. | La sensibilité peut être insuffisante pour certains analytes. |
Utile pour l’analyse quantitative avec des courbes d’étalonnage. | Sensible aux effets de matrice. |
Peut fournir des informations qualitatives (λmax) | Des écarts par rapport à la loi de Beer-Lambert peuvent se produire. |
Souvent non destructif pour l’échantillon. | Fournit des informations limitées sur l’environnement moléculaire. |
Bonne sensibilité pour les analytes fortement absorbants. | Toutes les substances n’absorbent pas fortement dans la région UV/Vis. |
Permet l’intégration de processus, par exemple dans l’analyse multiparamètre. | Ne fonctionne qu’avec des échantillons translucides et non turbides. |
Faible coût par échantillon/analyse | |
Faible encombrement |
Pour obtenir une bonne exactitude et une bonne précision dans les mesures UV/Vis, il faut prendre des précautions pour éviter les erreurs. Voici quelques sources d’erreur typiques qui doivent être prises en compte :
Optimisez vos mesures spectrophotométriques UV/Vis en identifiant les problèmes potentiels. Effectuez notre vérification rapide des risques UV/Vis pour évaluer vos pratiques actuelles et recevoir des recommandations personnalisées pour vous améliorer.
Obtenez des résultats plus fiables avec GUVP™ en minimisant les erreurs potentielles. Découvrez comment dans notre brochure « Des résultats fiables pour la spectroscopie UV/VIS ».
Type of Spectroscopy | Type of Radiation | Interactions | Wavelength |
ϒ-ray spectroscopy | Y-rays | Atomic nuclei | < 0.1 nm |
X-ray fluorescence spectroscopy | X-rays | Inner shell electrons | 0.01 – 2.0 nm |
Vacuum UV spectroscopy | Ultraviolet (UV) | Ionization | 2.0 – 200 nm |
UV/Vis spectroscopy | UV/Vis | Valance electrons | 200 – 800 nm |
Infrared & Raman spectroscopy | Infrared | Molecular vibrations | 0.8 – 300 mm |
Microwave spectroscopy | Microwaves | Molecular rotations | 1 mm – 30 cm |
Electron spin resonance spectroscopy | Electron spin | ||
Nuclear magnetic resonance spectroscopy | Radio waves | Nuclear spin | 0.6 – 10 |
Les différentes techniques spectroscopiques se distinguent principalement par le rayonnement qu'elles utilisent, l'interaction entre l'énergie et le matériau, ainsi que le type de matériau et les applications pour lesquelles elles sont utilisées. Les techniques spectroscopiques couramment utilisées pour l'analyse chimique sont la spectroscopie atomique, la spectroscopie ultraviolette et visible (spectroscopie UV-Vis), la spectroscopie infrarouge, la spectroscopie Raman et la résonance magnétique nucléaire.
Pour lire un spectre UV/Vis, vous devez analyser le tracé de l’absorbance (ou parfois de la transmittance) en fonction de la longueur d’onde. Les points clés sur lesquels se concentrer sont les suivants :
En interprétant ces caractéristiques, vous pouvez identifier des composés, déterminer leur concentration et étudier les propriétés moléculaires.
La spectroscopie UV/Vis couvre généralement la gamme de longueurs d’onde de 190 nm à 780 nm.
Plus précisément :
Les spectrophotomètres UV/VIS Excellence de METTLER TOLEDO s'étendent plus loin dans le proche infrarouge, atteignant 1100 nm.
La spectroscopie UV/Vis est importante car elle permet d’analyser à la fois qualitativement et quantitativement des substances en mesurant leur absorption de la lumière ultraviolette et visible.
Cette méthode permet de déterminer la concentration des analytes, d’étudier la cinétique chimique, d’évaluer la pureté, d’effectuer des mesures objectives de couleur et d’analyser les structures moléculaires. Ses applications couvrent un large éventail de domaines, notamment la chimie, la biologie, les sciences de l’environnement et la science des matériaux, ce qui en fait un outil d’analyse polyvalent et essentiel.
La spectroscopie UV/Vis mesure la lumière absorbée par un échantillon pour déterminer sa concentration et identifier les composés. Ce processus implique l’élimination de la lumière.
En revanche, la spectroscopie de fluorescence mesure la lumière émise par un échantillon après qu’il ait absorbé la lumière, généralement à une longueur d’onde plus longue. Cette technique se concentre sur la réémission de la lumière, offrant une sensibilité beaucoup plus élevée pour des molécules fluorescentes spécifiques.
Pour préparer un échantillon pour la spectroscopie UV/Vis, vous devrez manipuler vos cuvettes et solutions avec soin :
Pour déterminer la concentration d’une solution inconnue à l’aide de la spectroscopie UV/Vis, procédez comme suit :
Cette méthode repose sur la loi de Beer-Lambert, qui stipule que l’absorbance A=εbc, où ε est l’absorptivité molaire, b est la longueur du trajet et c est la concentration.
L’absorption de la lumière UV entraîne des transitions électroniques de niveaux d’énergie inférieurs à des niveaux d’énergie plus élevés. L’absorption du rayonnement ultraviolet dans les molécules organiques est limitée à certains groupes fonctionnels (chromophores) qui contiennent des électrons de valence de faible énergie d’excitation. Les transitions/interactions moléculaires qui se produisent en raison de l’absorption des UV sont les suivantes :
Ces transitions ont besoin d’un groupe insaturé dans la molécule pour fournir les électrons π.
Les transitions σ (liaison) à σ* (anti-liaison) nécessitent une énergie plus élevée et ne peuvent donc pas être détectées à l’aide de la spectroscopie UV-Vis.
Considérons un groupe fonctionnel contenant des atomes avec un ou plusieurs doublets non liants d’électrons qui n’absorbent pas le rayonnement ultraviolet/visible. Cependant, lorsque ce groupe fonctionnel est attaché à un chromophore, il modifie l’intensité et la longueur d’onde de l’absorption. Ce phénomène est appelé un auxochrome ou un groupe rehaussant la couleur.
La présence d’un auxochrome provoque le décalage de position d’un pic ou d’un signal vers une longueur d’onde plus longue, ce qu’on appelle un décalage bathochrome ou rouge. Les groupes fonctionnels contribuant aux groupes bathochromes sont des substituants tels que les groupes méthyle, hydroxyle, alcoxy, halogène et amino.
L’auxochrome qui provoque le décalage de position d’un pic ou d’un signal vers une longueur d’onde plus courte est appelé décalage hypsochrome ou décalage vers le bleu. En fait, la combinaison du chromophore et de l’auxochrome se comporte comme un nouveau chromophore ayant un maximum d’absorption différent (λmax). Par exemple, le benzène affiche λmax à 256 nm, tandis que l’aniline montre λmax à 280 nm. Par conséquent, le groupe NH2 agit comme un auxochrome et provoque le décalage de λmax vers une valeur plus grande.
| Instrumen | Spectral resolution | Equivalent SBW (nm) |
| UV5 | > 1.5 | < 2.0 |
| UV5Bio | > 1.5 | < 2.0 |
| UV5Nano | > 1.7 | < 1.5 |
| UV7 | > 1.9 | ≤ 1.0 |
Le tableau indique la résolution des spectrophotomètres UV/VIS Excellence de METTLER TOLEDO, mesurée à l'aide de toluène dans l'hexane, ainsi que la SBW équivalente.
La largeur de bande spectrale (SBW) d'un spectrophotomètre est liée à la largeur physique de la fente et à la dispersion optique du système monochromateur. La résolution est la capacité d'un instrument à séparer la lumière en régions de longueurs d'onde finies et distinctes et à distinguer chaque région finie. La bande passante spectrale est généralement utilisée pour les instruments à balayage, tandis que la résolution est généralement utilisée pour les instruments à matrice.
Pour la plupart des applications quantitatives de la pharmacopée, une bande passante spectrale inférieure à 2 nm est suffisante et le critère d'acceptation pour le rapport est de 1,3. La résolution spectrale peut être utilisée pour la comparaison avec la bande passante spectrale.
| Light Source | Wavelength Range (nm) | Region | Lifetime |
| Tungsten filament lamp | 350 – 2500 | Vis + IR | 3,000 hr |
| Deuterium arc lamp | 190 – 400 | UV | 1,000 hr |
| Hydrogen lamp | 190 – 400 | UV | 1,000 hr |
| Xenon flash lamp | 190 – 1100 | UV + Vis + NIR | 5,500 hr* |
* Correspond à des flashes de 50 Hz en fonctionnement constant
La meilleure source lumineuse serait celle qui offre une bonne intensité avec un faible bruit sur toutes les longueurs d'onde ultraviolettes et visibles et qui garantit une stabilité sur une longue période. Il existe toute une gamme de sources lumineuses couramment utilisées, comme mentionné ci-dessus.e.
Les réseaux de diffraction sont généralement meilleurs que les prismes pour diviser différentes longueurs d’onde car :
Résolution spectrale plus élevée : Les réseaux peuvent fournir une résolution spectrale beaucoup plus élevée en raison de leur capacité à produire plusieurs ordres de diffraction nets, permettant une séparation plus fine des longueurs d’onde rapprochées.
Dispersion linéaire : La séparation angulaire entre les longueurs d’onde dans un réseau est plus linéairement liée à la longueur d’onde, ce qui facilite l’analyse et l’étalonnage des spectres par rapport à la dispersion non linéaire des prismes.
Aucune limitation de dispersion des matériaux : Les prismes reposent sur la dispersion du matériau (variation de l’indice de réfraction avec la longueur d’onde), ce qui peut limiter les performances, en particulier dans certaines gammes de longueurs d’onde. Les réseaux utilisent des effets d’interférence, qui ne sont pas limités par les propriétés du matériau.
Large gamme de longueurs d’onde : Les réseaux peuvent fonctionner efficacement sur une gamme plus large de longueurs d’onde, y compris l’ultraviolet et l’infrarouge, tandis que les prismes ont des limites d’absorption et de dispersion.
Dans l’ensemble, les réseaux de diffraction offrent une séparation de longueur d’onde plus précise et plus polyvalente que les prismes, c’est pourquoi ils sont couramment utilisés dans les spectromètres et les instruments optiques.
Les molécules peuvent être analysées à l’aide de la spectroscopie UV/Vis si elles possèdent un groupe fonctionnel ou une conjugaison, ou si elles produisent un complexe de couleurs. Comme les composés inorganiques ne contiennent pas de groupe fonctionnel ou de conjugaison, la méthode courante pour les analyser est la réaction avec un composé approprié. Cela produit un complexe de couleurs dont l’absorbance peut être mesurée photométriquement dans la région visible et corrélée à sa concentration réelle. Par exemple, le fer est couramment analysé par une réaction avec la 1,10-phénthroline pour produire un complexe de couleur rouge. L’absorbance du complexe est mesurée à 570 nm pour estimer la concentration en fer.
La principale différence entre un spectrophotomètre à faisceau unique et à double faisceau est la suivante.
La division du faisceau dans un spectrophotomètre à double faisceau est réalisée de deux manières :
L’analyse d’un échantillon solide est réalisée principalement en estimant son absorbance, sa transmittance et sa réflectance. Les paramètres courants déterminés pour les polymères solides comprennent le % de transmittance, la longueur d’onde de coupure et l’indice de jaunissement. L’échantillon est monté sur un support spécialement conçu pour les échantillons solides et les lectures sont effectuées de la même manière que pour les échantillons liquides. Un porte-échantillon solide permet de mesurer des échantillons solides tels que des films ou du verre.
La température affecte les valeurs d’absorbance. Différents solvants subissent différentes interactions à différentes températures. Les paramètres de solution qui changent en raison des changements de température sont les suivants :
Les paramètres de performance optique tels que le bruit photométrique, la précision/répétabilité de la longueur d’onde, la répétabilité photométrique et la lumière parasite ne sont pas influencés par la température dans une plage de 10 à 40 °C.
Alors que les paramètres optiques tels que la résolution photométrique (rapport toluène/hexane) et la précision photométrique des longueurs d’onde (K2Cr2O7 dans HClO4) montrent une dépendance de la température allant de 0,014 à -0,034/unité dans un rayon de 10 à 40 °C.
La lumière parasite est définie comme la lumière qui atteint le détecteur qui ne provient pas de la source lumineuse de l’instrument et ne suit pas le chemin optique, provoquant une déviation à la longueur d’onde correspondante. Par conséquent, l’intensité lumineuse mesurée par le détecteur est plus élevée qu’elle ne devrait l’être en réalité. À l’inverse, cela signifie également que l’absorbance mesurée est inférieure à l’absorbance réelle car elle est réduite par l’apport de la lumière parasite. Cet effet est plus important lorsque les valeurs d’absorbance sont plus élevées (concentrations élevées de l’échantillon).
Téléchargez le livre blanc pour en savoir plus sur l’origine et la mesure précise de la lumière parasite :
Le compartiment d’échantillonnage des spectrophotomètres à réseau UV/Vis est ouvert en raison du fait que les instruments à réseau utilisent l’optique inverse et la détection simultanée de toutes les longueurs d’onde du spectre.
Anika Adams is Senior Product Manager for UV/Vis Spectrophotometers at METTLER TOLEDO, where she focuses on driving innovation and optimizing customer workflows. With a degree in business administration and experience spanning software development, mechanical engineering, and production, Anika brings a multidisciplinary perspective to the laboratory business. Her expertise lies in automating and enhancing customer processes, ensuring both product excellence and customer satisfaction.
