Kaj je ultravijolična spektroskopija?

Ultravijolična spektroskopija, pogosto v kombinaciji z vidno spektroskopijo, je tehnika, ki se uporablja v znanstvenih in industrijskih laboratorijih za ugotavljanje, katere valovne dolžine svetlobe absorbira kemična raztopina. Te informacije raziskovalcu omogočajo analizo vsebine raztopine vzorca. Ultravijolična spektroskopija se izvaja s posebno napravo, znano kot ultravijolično vidni spektrofotometer.

Svetloba je oblika elektromagnetnega sevanja – energije, ki potuje v valovih. To vrsto sevanja lahko označimo glede na njeno valovno dolžino. Celoten obseg teh valovnih dolžin tvori lestvico, znano kot elektromagnetni spekter.

Valovne dolžine vidne svetlobe se gibljejo od približno 400-750 nanometrov. Krajše, višje energijske valovne dolžine, ki ležijo tik izven vidnega spektra, od približno 10-400 nanometrov, so razvrščene kot ultravijolične. Ultravijolična spektroskopija določa absorbanco kemikalije posebej v ultravijoličnem delu spektra.

Ko svetloba prehaja skozi kemično raztopino, se določena količina svetlobe absorbira in določena količina se prenese – preide skozi, ne da bi se absorbirala. Količino svetlobe, ki jo absorbira spojina, lahko izmerimo s spektrofotometrom in jo uporabimo za določitev koncentracije raztopine. Višje stopnje absorpcije kažejo na bolj koncentrirano raztopino.

Kemične spojine ne absorbirajo le svetlobe, temveč tudi svetlobo na določenih valovnih dolžinah. Rešitev, ki je videti zelena, na primer oddaja zelene vidne valovne dolžine in absorbira rdečo in modro. Ultravijolična spektroskopija lahko meri absorpcijo in prepustnost zunaj vidnega spektra, v ultravijoličnem območju.

Spektrofotometer deluje tako, da usmeri žarek svetlobe skozi kiveto ali prozorno cev, ki vsebuje raztopino vzorca. Pri ultravijolični spektroskopiji mora biti kiveta izdelana iz kremenčevega stekla in ne iz plastike, ker plastika ponavadi absorbira ultravijolično svetlobo. Detektor na drugi strani kivete pretvarja dohodno svetlobo v električni tok, ki ga lahko odčita elektronika v napravi.

Dvosnovni ultravijolični vidni spektrofotometri merijo tako ultravijolični kot vidni spekter z uporabo dveh kivet, od katerih ena vsebuje vzorec, druga pa referenčno raztopino. Obstajata tudi dva vira svetlobe: en vir svetlobe ustvarja vidno svetlobo, drugi pa ultravijolično svetlobo. Komponenta prizme razdeli vhodno svetlobo na dva snopa. Skozi vsako kiveto se dovaja en žarek in detektor prebere rezultate.
Podatki iz detektorja se uporabljajo za ustvarjanje grafa, ki prikazuje valovno dolžino glede na absorbanco. Vrhovi na grafu označujejo valovne dolžine, ki jih je spojina močno absorbirala. Prav tako kvantitativno kažejo celotno absorbanco raztopine.