UV/Vis 분광법은 다음을 포함한 다양한 과학 및 산업적 목적에 사용됩니다.
이러한 기능은 제약 및 식품 품질 관리뿐만 아니라 화학, 생물학, 재료 과학과 같은 분야의 연구를 지원합니다. 이는 재료 특성을 연구하고 빛이 다양한 물질과 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 데 도움이 됩니다.
UV/Vis 광선이 샘플과 상호 작용할 때 흡수되거나 투과될 수 있습니다. 흡광도는 샘플이 특정 파장에서 흡수하는 빛의 양을 측정하여 얼마나 많은 빛이 유지되는지 나타냅니다. 투과도(T = I/I₀)는 샘플을 통과하는 빛의 비율을 나타냅니다. 이러한 특성을 이해하는 것은 물질과 빛의 상호 작용을 분석하는 데 필수적입니다.
흡광도(A)는 명확성을 위해 흡광도 단위(AU)로 일반적으로 보고되는 무차원량(dimensionless quantity)입니다. 투과율과 수학적으로 관련되는 식은 A = -log₁₀(T) 입니다.
UV/Vis 분광법 결과는 일반적으로 파장(190-780 nm)에 대한 흡광도 또는 투과도를 표시하는 그래프인 UV/Vis 스펙트럼으로 표시됩니다. 이 스펙트럼은 어떤 파장이 어느 정도 흡수되었는지를 보여줍니다.
이 스펙트럼의 피크는 최대 흡수 파장(λmax)을 나타내는데, 이는 분자 구조에 따라 달라지며 분석 대상 물질에 대한 고유한 '지문' 역할을 합니다. 이러한 피크의 강도(또는 흡수 강도)는 Beer-Lambert 법칙에 따라 설명된 바와 같이 흡수 물질의 농도와 직접적인 관련이 있습니다.
이 핵심 기술에는 UV/Vis 광을 샘플에 통과시키고 투과된 빛을 측정하는 작업이 포함됩니다. 초기 광도와 투과된 광도를 비교하여 UV/Vis 범위에서 샘플의 흡광도 특성을 결정할 수 있습니다.
Beer-Lambert 법칙(A = εdc)은 정량 분석에 필수적입니다. 이 법칙에는 흡광도가 흡수 물질의 농도(c)와 샘플을 통과하는 광선의 경로 길이(d)에 정비례한다고 명시되어 있습니다. 몰 흡수 계수(ε)는 물질에 특정한 상수입니다. 이 법칙을 통해 분석물 농도를 정확하게 측정할 수 있습니다.
검량선(calibration curve)은 샘플 내 물질의 농도를 확인하는 데 사용되는 그래픽 도구입니다. 이 과정에 대한 단계별 개요는 다음과 같습니다.
알 수 없는 샘플의 농도 측정 방법은 다음과 같습니다.
검량선은 흡광도 측정값을 정확한 농도 값으로 변환하여 정확한 정량 분석을 용이하게 하는 데 필수적입니다.
UV/Vis 분광법은 반도체와 같은 물질의 전자적 특성에 대한 통찰력도 제공할 수 있습니다. 스펙트럼의 흡수 가장자리를 분석함으로써 Tauc 플롯과 같은 기술을 사용하여 band gap 에너지를 추정할 수 있습니다. 이 분석은 물질 내에서 전자를 여기시키는 데 필요한 에너지를 특성화하는 데 도움이 됩니다.
UV/Vis 분광광도계의 내부 작동 방식이 궁금하신가요? 이 비디오는 이러한 기기의 작동 원리를 자세히 설명하고, 빠르고 정밀하며 신뢰할 수 있는 결과를 제공하는 METTLER TOLEDO의 FastTrack 기술을 소개합니다.
샘플을 적절한 용매에 녹이고 특수 투명 용기(큐벳)에 넣습니다. 또한 순수한 용매로 기준 큐벳(blank라고 함)을 준비하세요.
기기는 샘플과 기준 물질 모두에 UV 및 가시광선을 비춥니다.
기계의 일부(단색기)는 필터처럼 작동하여 한 번에 하나의 특정 색상(파장)의 빛만 선택하여 샘플을 통과시킵니다. 그런 다음 UV/Vis 범위의 모든 파장에 대해 이 작업을 반복합니다.
검출기는 각 파장에서 샘플을 통과하는 빛의 양과 기준 물질을 통과하는 빛의 양을 측정합니다.
기기는 샘플을 통과한 빛의 양과 기준 물질을 통과한 빛의 양을 비교합니다. 이를 통해 샘플이 각 파장에서 얼마나 많은 빛을 흡수했는지 알 수 있습니다.
그런 다음 기기는 샘플이 각각의 다른 파장에서 얼마나 많은 빛을 흡수했는지 보여주는 그래프(UV/Vis 스펙트럼)를 생성합니다. 이는 샘플의 물질을 식별하고 정량화하는 데 도움이 됩니다.
일반적인 UV/Vis 분광광도계는 몇 가지 핵심 구성 요소로 이루어져 있습니다.
검출기는 샘플과 기준 물질을 통과한 빛 에너지를 측정 가능한 전기 신호로 변환하는 핵심 구성 요소입니다. 투과된 빛의 강도는 특정 파장에서 샘플의 흡광도에 반비례합니다. 검출기는 이러한 강도를 측정하여 UV/Vis 스펙트럼에 대한 흡광도 값을 계산하며, 감도와 파장 범위는 분광광도계의 성능과 적용 가능성에 영향을 미칩니다.
이 기기는 한 번에 한 파장씩 빛 투과율을 측정합니다. 회절 격자(diffraction grating)는 빛을 구성 파장으로 분리하고, 단일 검출기는 선택한 각 파장에서 샘플을 통과하는 빛을 측정합니다. 이 과정이 원하는 범위에서 반복되어 전체 스펙트럼을 구성합니다.
이 기기는 샘플에 UV/Vis 전체 스펙트럼을 동시에 조사합니다. 샘플은 동시에 여러 파장을 흡수하고, 투과된 빛은 회절격자에 의해 여러 개의 검출기(예: 포토다이오드)로 구성된 Array로 회절됩니다. Array의 각 검출기는 특정 좁은 대역 파장의 강도를 동시에 측정합니다. 이 설계는 스캐닝 기기에 비해 전체 UV/Vis 스펙트럼을 훨씬 빠르게 획득할 수 있도록 합니다.
가장 일반적인 유형으로 대부분의 샘플에 적합합니다. 일반적으로 외부 치수는 12.5 mm x 12.5 mm, 높이는 45 mm이며, 내부 치수는 10 mm x 10 mm 입니다. 따라서 표준 경로 길이는 10 mm입니다.
이 큐벳은 경로 길이가 10 mm 이상으로, 샘플이 너무 희석되어 흡광도 신호를 증가시키고 감도를 향상시키기 위해 더 긴 경로 길이가 필요할 때 사용됩니다. 또한 더 긴 경로는 광선과 더 많은 상호 작용이 가능하므로, 측정 중 샘플이 기화되거나 화학적 변화를 겪을 수 있는 경우에도 유용합니다.
경로 길이가 10 mm 미만인 큐벳은 샘플의 흡광도가 매우 높아 희석이 어렵거나 바람직하지 않을 때 사용됩니다. 경로 길이가 짧을수록 흡광도를 기기의 측정 가능(선형) 범위 내에서 유지하는 데 도움이 됩니다.
이 큐벳은 매우 적은 양의 샘플을 분석하기 위해 특별히 설계되었습니다. 예를 들어, 일부 마이크로 큐벳은 광학 경로 길이가 10 mm이고 용융 석영 유리로 만들어집니다. 이 제품은 200 nm – 2500 nm 사이의 파장을 포함하는 자외선 및 가시광선 영역의 측정에 적합하며 약 700 μL의 샘플을 처리할 수 있습니다.
170 nm – 2700 nm 사이의 파장을 포괄하는 자외선 및 가시광선 범위의 측정에 적합하며 440 μL 소량 샘플만 필요합니다. 이 셀은 신뢰할 수 있고 재사용이 가능합니다.
특히 임상, 제약 및 산업 품질 관리에서 정확하고 신뢰할 수 있는 UV/Vis 측정을 위해서는 분광광도계가 지정된 성능 한계 내에서 작동해야 합니다. 따라서 정기적인 성능 검증이 필수적이며, 모든 교정 결과는 세심하게 문서화되고 보관되어야 합니다.
교정(calibration)에는 다음 영역에서 기기의 정확도를 확인하고 조정(adjusting)하는 작업이 포함됩니다. 이러한 점검은 정기적으로 수행되며, 판독값이 허용 한계를 벗어나면 조정이 이루어지므로 이러한 교정 기록을 유지하는 것이 필수적입니다.
표준 참조 물질을 사용하여 선택한 빛의 색상이 올바른지 확인합니다.
기기가 표준 용액을 통해 흡수되거나 투과되는 빛의 양을 정확하게 측정하는지 확인합니다.
측정 오류로 이어질 수 있는 원치 않는 빛이 있는지 확인합니다.
기기가 서로 가까운 간격의 빛 색상을 구별할 수 있는지 확인합니다.
안정적이고 정확한 영점 판독값을 보장합니다.
성능 테스트 | 인증표준물질 (CRM) | 기기 테스트 매개변수 | 수용 기준 | |
USP 42 NF 37 | Ph. Eur. 10 | |||
파장 정확도 & 반복성 | Ho(ClO4)3: 10 % v/v HClO4에서 4 % Ho2O3 Blank: 공기 | 14 파장 (240 nm – 650 nm) Xe: 2 파장 (260.6, 528.6 nm) | UV (200 – 400 nm): ± 1 nm Vis (400 – 780 nm): ± 2 nm (SD) < 0.5 nm | UV (< 400 nm): ± 1 nm Vis (> 400 nm): ± 3 nm |
광도계 정확도 & 반복성** | K2Cr2O7 in 0.001 M HClO4 Blank: 0.001M HClO4 | 60 mg/L 0 A – 2 A, 235, 257, 313, 350 nm | 흡광도 ≤ 1A 용 정확도 : ± 0.010A 반복성: SD ≤ 0.005 A 흡광도 > 1A 용 정확도: ± 1% 반복성: SD ≤ 0.5% | 정확도: ± 0.010 A 또는 ± 1 % 중 더 큰 값 |
니코틴산 0.1 M HCl Blank: 0.1M HCl | 12 mg/L 0.26 A – 1.6 A 213, 261 nm | |||
광도 선형 | K2Cr2O7 in 0.001 M HClO4 Blank: 0.001M HClO4 | 6 – 200 mg/L, 최대 3.0 A, 235, 257, 313, 350 nm | 모든 측정 필터 측광 정확도 허용 기준을 충족합니다 | R2> 0.999 |
니코틴산 0.1 M HCl Blank: 0.1M HCl | 6 – 60 mg/L, 최대 2.5 A 213, 261 nm | |||
절차 A에 따른 미광 (SFRM) | 1.2 % w/v KCl/H2O; 10 mm 경로 길이 Blank: 1.2% w/v KCl/H2O, 5 mm 경로 길이 | 198 nm 에서 Amax | ≥ 0.7 A | (NA) |
절차 B (SWM)에 따른 미광 | 1.2 % w/v KCl/H2O; 10 mm 경로 길이 Blank: H2O, 10 mm 경로 길이 | 198 nm 에서 Amax | ≥ 2.0 A | ≥ 2.0 A |
해상도 | 0.02 % v/v 톨루엔 in n-헥산 Blank: n-헥산/ n-헵탄 (Ph. Eur. 10) | Amax,269/Amin,267 | >1.3 | 레벨은 각각의 모노그래프에 명시되어 있습니다 |
** Ph. Eur에는 측광 반복성(정밀도)에 대한 사양이 없습니다. S.D. - 표준 편차 | ||||
색상, 맛, 향과 같은 속성에 중점을 두고 식품의 품질과 성분을 평가하여 소비자 안전을 보장합니다. 또한 분석 기법을 활용하여 오염 물질과 불순물을 식별합니다.
약물의 순도, 농도 및 동일성을 검증하려면 엄격한 분석이 필수적입니다. 다양한 환경 조건에서 시간이 지남에 따른 효능을 보장하기 위해 약물의 안정성을 모니터링하는 것도 필수적입니다.
UV 필터의 광안정성 분석, 입자 특성화, 색상 지수 측정을 통해 제품 안전성 및 효능을 평가합니다. 또한 불순물을 감지하고 염료와 산화방지제를 정량화하여 소비자의 기대에 부응합니다.
원유의 특성화, 아스팔텐 분획 계산, 방향족 함량 지수 공식화, 황 함량 결정, 용해도 계수 계산.
화학적 특성 결정, 최종 제품 품질 평가, 폴리머 조성 연구, 물 검증, 순도 및 염색 효율 결정, 광촉매 분해 및 잔류농약 분석.
핵산 및 단백질의 농도와 순도 측정, 미생물 세포 배양 모니터링, 단백질 변성 및 동역학 연구, 혈장 및 혈청과 같은 생물학적 샘플 분석.
UV/Vis 분광법은 제약에서 환경 모니터링에 이르기까지 다양한 산업 분야에 걸쳐 수많은 응용 분야에 사용됩니다.
METTLER TOLEDO 시장 지원 그룹은 다운로드 가능한 UV/Vis Application 라이브러리를 제공합니다. 검증되고 테스트 된 Application에는 기기로 직접 가져올 수 있는 노트 및 분석법이 포함됩니다.
연구 개발, 품질 관리 또는 제조 등 어떤 분야에서든지 당사 웹 페이지는 UV/Vis 분광광도법 관련 모든 요구 사항에 대한 정보를 제공하는 필수 리소스입니다. 당사의 컬렉션을 살펴보고 측정에서 최고 수준의 정밀도와 정확성을 보장하는 최신 표준 및 프로토콜을 확인해 보세요.
마이크로 볼륨 분광광도계는 생체 분자 분석과 같은 분야에서 필수적인 1 μL의 매우 적은 샘플량 분석을 용이하게 합니다. 이 기기는 광섬유 기술을 사용하여 받침대 위에 놓인 작은 샘플 방울을 통해 빛을 조사합니다. 경로 길이가 짧기 때문에 희석할 필요 없이 농축된 샘플을 정확하게 측정할 수 있습니다.
특히, 마이크로 볼륨 분광 광도법은 260 nm에서 흡광도를 측정하고 단백질 오염을 나타내는 A260/A280 비율을 계산하여 핵산 순도와 농도를 정확하게 측정합니다. 또한 280 nm에서 흡광도를 통한 단백질 정량을 지원하여 PCR 및 시퀀싱과 같은 분자 생물학 워크플로에서 신뢰할 수 있는 품질 관리를 가능하게 합니다.
장점 | 단점 |
작동이 간단하고 실험이 빠릅니다. | 세부적인 구조 정보가 제한적입니다. |
계측 및 분석 비용이 상대적으로 저렴합니다. | 겹치는 밴드로 인해 복잡한 혼합물에서 특이성이 부족할 수 있습니다. |
광범위한 분석물 및 분야에 적용 가능합니다. | 일부 분석물의 경우 감도가 충분하지 않을 수 있습니다. |
검량선을 사용한 정량 분석에 유용합니다. | 매트릭스 효과에 취약합니다. |
일부 정성적 정보(λmax)를 제공할 수 있습니다. | Beer-Lambert 법칙에서 벗어나는 경우가 발생할 수 있습니다. |
보통 샘플에 비파괴적입니다. | 분자 환경에 대한 제한적인 정보를 제공합니다. |
흡수성이 강한 분석물에 대한 감도가 우수합니다. | 모든 물질이 UV/Vis 영역에서 강하게 흡수되는 것은 아닙니다. |
다중 매개변수 분석 등에서 프로세스 통합이 가능합니다. | 반투명하고 탁하지 않은 샘플에서만 작동합니다. |
샘플/분석당 저렴한 비용 | |
작은 설치 공간 |
UV/Vis 측정에서 우수한 정확도와 정밀도를 달성하려면 오류를 방지하기 위한 예방 조치가 필요합니다. 고려해야 할 몇 가지 일반적인 오류 원인은 다음과 같습니다.
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분광법 종류 | 방사선 종류 | 상호작용 | 파장 |
ϒ-ray 분광법 | 감마선 (Y-rays) | 원자핵 | < 0.1 nm |
X-ray 형광 분광법 | X선 (X-rays) | Inner shell electrons | 0.01 – 2.0 nm |
진공 UV 분광법 | 자외선 (UV) | 이온화 | 2.0 – 200 nm |
UV/Vis 분광법 | UV/Vis | Valance electrons | 200 – 800 nm |
적외선 & 라만 분광법 | 적외선 | 분자 진동 (Molecular vibrations) | 0.8 – 300 mm |
마이크로파 분광법 | 마이크로파 | 분자 회전 (Molecular rotations) | 1 mm – 30 cm |
전자스핀공명 분광법 (ESR) | 전자 스핀 (Electron spin) | ||
핵자기공명 분광법 (NMR) | 전파 | 핵 스핀 (Nuclear spin) | 0.6 – 10 |
다양한 분광 기술은 주로 사용하는 방사선, 에너지와 재료 간의 상호작용, 그리고 사용되는 재료의 종류와 응용 분야에 따라 구분됩니다. 화학 분석에 일반적으로 사용되는 분광 기술은 원자 분광법, 자외선 및 가시광선 분광법(UV/Vis 분광법), 적외선 분광법, 라만 분광법, 핵자기 공명법입니다.
UV/Vis 스펙트럼을 읽으려면 흡광도(또는 때로는 투과도) vs. 파장의 플롯을 분석합니다. 주요 내용은 다음과 같습니다.
이러한 특징을 해석함으로써 화합물을 식별하고, 농도를 결정하며, 분자 특성을 연구할 수 있습니다.
UV/Vis 분광법은 일반적으로 190 nm에서 780 nm 사이의 파장 범위를 다룹니다.
보다 구체적으로:
METTLER TOLEDO UV/VIS Excellence 분광광도계는 근적외선 영역까지 확장되어 1,100 nm까지 측정합니다.
UV/Vis 분광법은 자외선과 가시광선의 흡수를 측정하여 물질의 정성적 및 정량적 분석을 모두 가능하게 하기 때문에 중요합니다.
이 방법은 분석물의 농도 측정, 화학 반응 속도 연구, 순도 평가, 객관적인 색상 측정, 분자 구조 분석에 도움이 됩니다. 이 기술은 화학, 생물학, 환경 과학 및 재료 과학 등 광범위한 분야에 적용 가능하므로 다재다능하고 필수적인 분석 도구입니다.
UV/Vis 분광법은 샘플에 흡수된 빛을 측정하여 농도를 결정하고 화합물을 식별합니다. 이 과정에는 빛을 제거하는 과정이 포함됩니다.
이와 대조적으로, 형광 분광법은 일반적으로 더 긴 파장에서 빛을 흡수한 후 샘플에서 방출되는 빛을 측정합니다. 이 기술은 빛의 재방출에 중점을 두어 특정 형광 분자에 대해 훨씬 더 높은 감도를 제공합니다.
UV/Vis 분광법을 위한 샘플을 준비하기 위해서는 큐벳과 용액을 조심스럽게 다루어야 합니다.
UV/Vis 분광법을 사용하여 알려지지 않은 용액의 농도를 결정하려면 다음 단계를 따르십시오.
이 방법은 Beer-Lambert 법칙에 기반합니다. 이 법칙은 흡광도 A=εbc이며, 여기에서 ε는 몰 흡광도, b는 경로 길이, c는 농도입니다.
자외선(UV)을 흡수하면 낮은 에너지 준위에서 높은 에너지 준위로 전자가 전이됩니다. 유기 분자에서 자외선의 흡수는 낮은 여기 에너지의 원자가 전자를 포함하는 특정 작용기(발색단(chromophore))로 제한됩니다. UV 흡수로 인해 발생하는 분자 전이/상호 작용은 다음과 같습니다.
이러한 전이는 π 전자를 제공하기 위해 분자 내에 불포화 그룹이 필요합니다.
σ(결합)에서 σ*(결합 방지)로의 전이는 더 높은 에너지가 필요하므로 UV Vis 분광법으로는 검출할 수 없습니다.
자외선/가시광선을 흡수하지 않는 하나 이상의 고립 전자쌍을 가진 원자를 포함하는 작용기를 고려하십시오. 그러나 이 작용기가 발색단(chromophore)에 결합되면 흡수 강도와 파장이 변합니다. 이러한 현상을 조색단(auxochrome) 또는 색상강화 그룹(color-enhancing group)이라고 합니다.
조색단의 존재는 피크나 신호의 위치를 더 긴 파장으로 이동시키며, 이를 장파장 이동(bathochromic) 또는 적색 편이(red shift)라고 합니다. 장파장 이동 작용기 또는 심색단에 기여하는 작용기는 메틸, 하이드록실, 알콕시, 할로겐 및 아미노기와 같은 치환기입니다.
피크 또는 신호의 위치 이동을 더 짧은 파장으로 이동시키는 조색단을 단파장 이동(hypsochromic) 또는 청색 편이(blue shift)라고 합니다. 실제로 발색단과 조색단의 조합은 다른 흡수 최대값(λmax)을 갖는 새로운 발색단처럼 작동합니다. 예를 들어, 벤젠은 256 nm에서 λmax를 나타내는 반면, 아닐린은 280 nm에서 λmax를 나타냅니다. 따라서 NH2 그룹은 조색단으로 작용하여 λmax를 더 큰 값으로 이동시킵니다.
| 기기 | 분광 분해능 | Equivalent SBW (nm) |
| UV5 | > 1.5 | < 2.0 |
| UV5Bio | > 1.5 | < 2.0 |
| UV5Nano | > 1.7 | < 1.5 |
| UV7 | > 1.9 | ≤ 1.0 |
이 표는 헥산에 톨루엔을 용해하여 측정한 METTLER TOLEDO UV/VIS Excellence 분광광도계의 분해능과 그에 상응하는 SBW(분광대역폭)를 보여줍니다.
분광광도계의 분광대역폭(SBW)은 단색기 시스템의 물리적 슬릿 너비 및 광학적 분산과 관련이 있습니다. 분해능은 기기가 빛을 유한하고 뚜렷한 파장 영역으로 분리하고 각 영역을 구분할 수 있는 능력입니다. 분광 대역폭은 일반적으로 스캐닝 기기에 사용되는 반면, 분해능은 일반적으로 Array 기기에 사용됩니다.
대부분의 약전 정량 분석에서는 2 nm 미만의 분광대역폭이면 충분하며, 이 비율의 허용 기준은 1.3입니다. 분광 분해능은 분광대역폭과의 비교에 사용될 수 있습니다.
| 광원 (Light Source) | 파장 범위 (nm) | 파장 영역 (Region) | 수명 |
| 텅스텐 필라멘트 램프 | 350 – 2500 | Vis + IR | 3,000 hr |
| 중수소 아크 램프 | 190 – 400 | UV | 1,000 hr |
| 할로겐 램프 | 190 – 400 | UV | 1,000 hr |
| 제논 플래시 램프 | 190 – 1100 | UV + Vis + NIR | 5,500 hr* |
* Corresponds to 50 Hz flashes at constant operation
The best light source would be one that provides good intensity with low noise across all ultraviolet and visible wavelengths and offers stability over a long period. There is a range of light sources which are commonly employed as mentioned above.
회절 격자(diffraction grating)는 일반적으로 프리즘보다 파장 분리에 더 효과적인데, 그 이유는 다음과 같습니다.
더 높은 스펙트럼 분해능: 회절 격자는 여러 개의 날카로운 회절 차수를 생성할 수 있기 때문에 훨씬 더 높은 스펙트럼 분해능을 제공할 수 있으며, 이를 통해 근접한 파장을 더욱 세밀하게 분리할 수 있습니다.
선형 분산: 회절 격자에서 파장 사이의 각도 분리는 파장에 따라 더 선형적으로 나타나므로, 프리즘의 비선형 분산에 비해 스펙트럼을 분석하고 보정하기가 더 쉽습니다.
재료 분산 제한 없음: 프리즘은 재료 분산(파장에 따른 굴절률 변화)에 의존하므로 특히 특정 파장 범위에서 성능을 제한할 수 있습니다. 회절 격자는 재료 특성에 의해 제한되지 않는 간섭 효과를 이용합니다.
넓은 파장 범위: 회절격자는 자외선 및 적외선을 포함한 더 넓은 범위의 파장에서 효율적으로 작동할 수 있는 반면, 프리즘에는 흡수 및 분산에 한계가 있습니다.
전반적으로 회절 격자는 프리즘보다 더 정밀하고 다양한 파장 분리를 제공하므로 분광기 및 광학 기기에 일반적으로 사용됩니다.
분자에 작용기나 공액(conjugation)이 있거나 색상 복합체를 생성하는 경우 UV/Vis 분광법을 사용하여 분석할 수 있습니다. 무기 화합물에는 작용기나 공액이 포함되어 있지 않으므로 이를 분석하는 일반적인 방법은 적절한 화합물과 반응시키는 것입니다. 이를 통해 흡광도를 가시광선 영역에서 광도 측정으로 측정하고 실제 농도와 상관 관계를 파악할 수 있는 색상 복합체가 생성됩니다. 예를 들어, 철은 일반적으로 1,10-펜트롤린과 반응하여 적색 복합체를 생성하여 분석합니다. 이 복합체의 흡광도를 570 nm에서 측정하여 철 농도를 추정합니다.
단일 빔과 이중 빔 분광광도계의 주요 차이점은 다음과 같습니다.
이중 빔 분광광도계에서 빔 분할은 두 가지 방법으로 이루어집니다.
고체 샘플의 분석은 주로 흡광도, 투과도 및 반사율을 추정하여 수행됩니다. 고체 폴리머에 대해 측정되는 일반적인 매개변수에는 투과율(%), 차단 파장 및 황색도 지수 등이 있습니다. 샘플은 고체 샘플을 위해 특별히 설계된 홀더에 장착되며, 액체 샘플과 동일한 방식으로 판독값을 측정합니다. 고체 샘플 홀더를 사용하면 필름이나 유리와 같은 고체 샘플을 측정할 수 있습니다.
온도는 흡광도 값에 영향을 미칩니다. 다양한 용매는 다양한 온도에서 서로 다른 상호 작용을 겪습니다. 온도 변화로 인해 변하는 용액 매개변수는 다음과 같습니다.
광도 노이즈, 파장 정확도/반복성, 광도 반복성 및 미광과 같은 광학 성능 매개변수는 10 – 40 °C 범위 내에서 온도의 영향을 받지 않습니다.
반면, 광도 분해능(톨루엔/헥산 비율) 및 광도 정확도 파장(HClO4의 K2Cr2O7 )과 같은 광학 매개변수는 10 – 40 °C 내에서 단위당 0.014 – -0.034 범위의 온도 의존성을 보입니다.
미광(stray light)은 기기의 광원에서 나오지 않고 광학 경로를 따르지 않는 검출기에 도달하는 빛으로 정의되며, 이는 해당 파장에서 편차를 일으킵니다. 따라서 검출기에서 측정한 광도는 실제보다 높습니다. 반대로, 미광의 영향으로 인해 감소하기 때문에 이는 측정된 흡광도가 실제 흡광도보다 낮다는 것을 의미합니다. 이러한 효과는 흡광도 값이 높을 때(샘플 농도가 높을 때) 더욱 두드러집니다.
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UV/Vis Array 분광광도계의 샘플 구획이 열려 있는 이유는 Array 기기가 역광학을 사용하여 스펙트럼의 모든 파장을 동시에 검출하기 때문입니다.
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.
