Kas yra ultravioletinė spektroskopija?

Ultravioletinė spektroskopija, dažnai derinama su regimoja spektroskopija, yra metodas, naudojamas mokslo ir pramonės laboratorijose, siekiant nustatyti, kokius šviesos bangos ilgius sugeria cheminis tirpalas. Ši informacija leidžia tyrėjui analizuoti mėginio tirpalo turinį. Ultravioletinė spektroskopija atliekama specialiu prietaisu, vadinamu ultravioletiniu spinduliu matomu spektrofotometru.

Šviesa yra elektromagnetinės spinduliuotės forma – energija, sklindanti bangomis. Šio tipo spinduliuotę galima apibūdinti pagal jos bangos ilgį. Bendras šių bangų ilgių diapazonas sudaro skalę, žinomą kaip elektromagnetinis spektras.

Matomos šviesos bangos ilgiai svyruoja nuo 400 iki 750 nanometrų. Trumpesni, didesni energijos bangos ilgiai, esantys už matomo spektro ribų, nuo 10 iki 400 nanometrų, yra klasifikuojami kaip ultravioletiniai. Ultravioletinė spektroskopija nustato cheminės medžiagos absorbciją būtent ultravioletinėje spektro dalyje.

Kai šviesa praeina per cheminį tirpalą, tam tikras šviesos kiekis sugeriamas, o tam tikras kiekis perduodamas – ji praeina nesugerta. Šviesos kiekis, kurį sugeria junginys, gali būti matuojamas spektrofotometru ir gali būti naudojamas tirpalo koncentracijai nustatyti. Didesnis absorbcijos lygis rodo labiau koncentruotą tirpalą.

Cheminiai junginiai ne tik sugeria šviesą, bet ir tam tikro bangos ilgio šviesą. Pavyzdžiui, sprendimas, kuris atrodo žalias, perduoda žalius matomus bangos ilgius ir sugeria raudoną ir mėlyną spalvas. Ultravioletinė spektroskopija gali išmatuoti absorbciją ir pralaidumą už matomo spektro, ultravioletinių spindulių diapazone.

Spektrofotometras veikia nukreipdamas šviesos spindulį per kiuvetę arba skaidrų vamzdelį, kuriame yra mėginio tirpalas. Ultravioletinėje spektroskopijoje kiuvetė turi būti pagaminta iš kvarcinio stiklo, o ne iš plastiko, nes plastikai linkę sugerti ultravioletinę šviesą. Kitoje kiuvetės pusėje esantis detektorius įeinančią šviesą paverčia elektros srove, kurią gali nuskaityti prietaiso elektronika.

Dviejų spindulių ultravioletinių spindulių matomi spektrofotometrai matuoja ir ultravioletiniame, ir matomajame spektre, naudodami dvi kiuvetes, iš kurių vienoje yra mėginys, o kitoje – etaloninis tirpalas. Taip pat yra du šviesos šaltiniai: vienas šviesos šaltinis generuoja matomą šviesą, o kitas – ultravioletinę šviesą. Prizmės komponentas padalija gaunamą šviesą į du pluoštus. Per kiekvieną kiuvetę tiekiamas vienas spindulys, o detektorius nuskaito rezultatus.
Detektoriaus informacija naudojama grafikui, vaizduojančiam bangos ilgį ir absorbciją, sukurti. Diagramos smailės rodo bangos ilgius, kuriuos junginys stipriai sugėrė. Jie taip pat kiekybiškai parodo bendrą tirpalo absorbciją.