Il principio dello spettrofotometro ultravioletto

La spettroscopia UV-Vis è considerata uno strumento importante nella chimica analitica. Infatti, è una delle tecniche più comunemente utilizzate nei laboratori clinici e chimici. Questo strumento viene impiegato per l'analisi qualitativa e l'identificazione di sostanze chimiche. Tuttavia, il suo utilizzo principale è nella determinazione quantitativa di diversi composti organici e inorganici in soluzione.

La spettroscopia si basa essenzialmente sull'interazione tra luce e materia. Quando la luce viene assorbita dalla materia, si verifica un aumento del contenuto energetico degli atomi o delle molecole. L'assorbimento del composto da parte della luce visibile o ultravioletta produce uno spettro differente.

Quando la radiazione ultravioletta viene assorbita, gli elettroni vengono eccitati dallo stato fondamentale a uno stato energetico superiore. La teoria alla base di questo concetto afferma che l'energia della radiazione ultravioletta assorbita è pari alla differenza di energia tra lo stato energetico superiore e lo stato fondamentale.

Spettrofotometro ultravioletto-visibile

Il principio fondamentale dello spettro UV:

Il principio di funzionamento dello spettrofotometro UV si basa sulla legge di Beer-Lambert. Questa legge afferma che, quando un fascio monocromatico attraversa una soluzione di una sostanza assorbente, la velocità di diminuzione dell'intensità della radiazione e lo spessore della soluzione assorbente sono proporzionali alla concentrazione della soluzione e alla radiazione incidente.

La legge è espressa dalla seguente equazione:

A = log (I0 / I) = ECI

A indica l'assorbanza, I0 l'intensità luminosa sulla vaschetta del campione, L l'intensità luminosa in uscita dalla vaschetta del campione, C la concentrazione del soluto, L la lunghezza della vaschetta del campione ed E la velocità di assorbimento molare.

Secondo la legge di Beer-Lambert, è stato stabilito che maggiore è il numero di molecole in grado di assorbire la luce a una particolare lunghezza d'onda, maggiore sarà la quantità di luce assorbita.

Applicazione dello spettro ULTRAVIOLET:

Il concetto e il principio dello spettrofotometro ultravioletto-visibile hanno numerose applicazioni. Ad esempio, viene utilizzato per rilevare gruppi funzionali. Può essere impiegato per rilevare la presenza o l'assenza di cromofori in composti complessi.

Questo metodo può essere utilizzato anche per rilevare i coniugati nei polieni. All'aumentare del doppio legame, l'assorbimento si sposta verso lunghezze d'onda maggiori. Inoltre, lo spettro UV può essere utilizzato per identificare composti sconosciuti. Lo spettro del composto sconosciuto verrà confrontato con quello del composto di riferimento. Se i due spettri coincidono, il composto sconosciuto verrà identificato con successo.

Gli spettri UV possono anche aiutare a determinare la configurazione degli isomeri geometrici. È stato determinato che gli alcheni cis vengono assorbiti a lunghezze d'onda diverse rispetto agli alcheni trans. Se un isomero ha una struttura non complanare, può comunque essere determinato mediante spettroscopia ULTRAVIOLET.

Infine, lo strumento può determinare la purezza della sostanza. A tal fine, l'assorbività della soluzione campione è stata confrontata con quella di una soluzione di riferimento. La forza di assorbimento può essere utilizzata per calcolare la purezza di una sostanza.