Principe du spectrophotomètre ultraviolet

La spectroscopie UV-visible est considérée comme un outil important en chimie analytique. En effet, c'est l'une des techniques les plus couramment utilisées dans les laboratoires cliniques et chimiques. Cet outil sert à l'analyse qualitative et à l'identification des substances chimiques. Cependant, son principal usage réside dans le dosage de différents composés organiques et inorganiques en solution.

La spectroscopie étudie fondamentalement l'interaction entre la lumière et la matière. Lorsque la lumière est absorbée par la matière, il en résulte une augmentation de l'énergie des atomes ou des molécules. L'absorption de la lumière visible ou ultraviolette par un composé produit un spectre différent.

Lorsqu'un rayonnement ultraviolet est absorbé, cela provoque l'excitation d'électrons de leur état fondamental vers un état d'énergie supérieur. La théorie sous-jacente à ce concept stipule que l'énergie du rayonnement ultraviolet absorbé est égale à la différence d'énergie entre l'état d'énergie supérieur et l'état fondamental.

Spectrophotomètre ultraviolet-visible

Le principe de base du spectre UV :

Le principe du spectrophotomètre UV est conforme à la loi de Beer-Lambert. Cette loi stipule que, lorsqu'un faisceau monochromatique traverse une solution d'une substance absorbante, le taux de diminution de l'intensité du rayonnement et l'épaisseur de la solution absorbante sont en fait proportionnels à la concentration de la solution et au rayonnement incident.

La loi est exprimée par l'équation suivante :

A = log (I0 / I) = ECI

A représente l'absorbance, I0 l'intensité lumineuse sur le pool d'échantillons, L l'intensité lumineuse quittant le pool d'échantillons, C la concentration de soluté, L la longueur du pool d'échantillons et E le taux d'absorption molaire.

Selon la loi de Beer-Lambert, il a été établi que plus le nombre de molécules capables d'absorber la lumière à une longueur d'onde particulière est élevé, plus la lumière absorbée sera importante.

Application du spectre ultraviolet :

Le concept et le principe du spectrophotomètre ultraviolet-visible trouvent de nombreuses applications. Par exemple, il est utilisé pour détecter les groupes fonctionnels et pour déterminer la présence ou l'absence de chromophore dans des composés complexes.

Cette méthode peut également servir à détecter les conjugués dans les polyènes. Plus la double liaison est longue, plus l'absorption se déplace vers les grandes longueurs d'onde. De plus, le spectre UV permet d'identifier des composés inconnus. Le spectre du composé inconnu est comparé à celui d'un composé de référence. Si les deux spectres coïncident, le composé inconnu est identifié avec succès.

Les spectres UV peuvent également aider à déterminer la configuration des isomères géométriques. Il a été établi que les alcènes cis absorbent à des longueurs d'onde différentes de celles des alcènes trans. Si un isomère possède une structure non coplanaire, il peut néanmoins être déterminé par spectroscopie UV.

Enfin, cet outil permet de déterminer la pureté de la substance. À cette fin, l'absorptivité de la solution échantillon a été comparée à celle d'une solution de référence. L'intensité d'absorption permet de calculer la pureté d'une substance.