Spectroscopie ultraviolette / visible / proche infrarouge (UV / VIS / NIR)

La spectroscopie UV / VIS / NIR est une technique analytique puissante permettant de déterminer les propriétés optiques (transmittance, réflectance et absorbance) des liquides et des solides. Il peut être utilisé pour caractériser les matériaux semi-conducteurs, les revêtements, le verre et de nombreux autres matériaux de recherche et de fabrication. UV / VIS / NIR fonctionne dans la plage optique comprise entre 175 nm et 3300 nm.

Analyse UV / VIS / NIR des échantillons liquides

La spectroscopie UV/VIS/NIR est généralement utilisée pour déterminer les concentrations d'analytes ou la conversion chimique d'un composant en solution. La technique mesure l'absorption de la lumière sur la plage optique souhaitée. Un échantillon est distribué dans une cuvette et placé sur le trajet entre la source lumineuse optique et un détecteur. Selon la loi de Beer-Lambert, avec une longueur de trajet lumineux constante et un coefficient d'absorption connu (dépendant de la longueur d'onde), la concentration d'un composé en question peut être déterminée à partir de la lumière absorbée à cette longueur d'onde.

Analyse UV / VIS / NIR d'échantillons solides

Mesure de la transmittance d'un échantillon solide :

Un échantillon est placé devant la sphère d'intégration. La lumière provenant d'une source lumineuse optique est transmise à travers l'échantillon et pénètre dans la sphère d'intégration. La lumière est alors réfléchie par la surface interne de la sphère et atteint le détecteur. La transmittance globale et la transmittance directe peuvent être mesurées. A partir de ces deux paramètres, la transmittance diffuse peut être dérivée selon :

T_diff = T_global - T

Mesure de la réflectance d'un échantillon solide :

Comme pour la transmittance, une sphère d'intégration est nécessaire pour mesurer la réflectance globale des matériaux solides. Un échantillon est placé derrière la sphère d'intégration. La lumière de la source lumineuse optique est réfléchie par l'échantillon et ensuite par la surface interne de la sphère d'intégration, après quoi elle atteint le détecteur. En plus de la réflectance globale, la réflectance diffuse peut également être mesurée. Les données de réflectance spéculaire peuvent être calculées à partir des données de réflectance globale et diffuse :

R_spec = R_global - R_diff

Calcul de l'absorbance d'un échantillon solide :

Le pourcentage d'absorbance est défini comme le pourcentage du faisceau incident absorbé par l'échantillon, c'est-à-dire la partie du faisceau qui n'est ni réfléchie ni transmise. L'absorbance peut être calculée à partir de la réflectance et de la transmittance :

% A = 100% -% R_global -% T_global

Système optique dans le compartiment du détecteur de spectromètre Lambda 1050 (module de détection des normes)

Système optique dans le compartiment du détecteur de spectromètre Lambda 1050 (équipé d'une sphère d'intégration)

Utilisations idéales des UV / VIS / NIR

• Détermination des propriétés optiques des liquides et des solides entre 175 nm et 3300 nm
• Quantification des analytes dans les solutions
• Teneur en fer et valence (Fe²⁺/ Fe³⁺) détermination dans le verre
• Assurance qualité et contrôle de la qualité

Nos points forts

• Convient pour la détermination des concentrations d'une grande variété d'analytes en solution
• La quantification des analytes dans les solutions utilisant UV/VIS/NIR est plus simple et prend moins de temps que l'analyse chromatographique

Limites

• D'autres composants en solution peuvent provoquer des interférences
• Les méthodes d'analyse chromatographique sont plus précises que les méthodes UV / VIS / NIR
• La taille de l'échantillon/le volume de l'échantillon ont des exigences spécifiques (voir les spécifications techniques)

Spécifications techniques UV / VIS / NIR

• Plage de longueur d'onde : 175-3300 175 nm (2500-XNUMX XNUMX nm lors de l'utilisation de la sphère d'intégration)
• Taille du faisceau : entre 2 mm de diamètre et 12×8 mm
• Taille de l'échantillon : entre 0.5×0.5 cm et 10×10 cm pour les échantillons solides
• Volume d'échantillon : > 0.2 mL pour les échantillons liquides