12.7 : UV-Vis 분광계

UV 및 가시광선(UV-가시광선) 방사선의 흡광도는 UV-가시광선 분광 광도계를 사용하여 측정됩니다. UV 방사선을 방출하는 중수소 램프와 가시 영역에서 방사선을 생성하는 텅스텐 램프는 UV-가시광선 분광 광도계의 광원으로 사용됩니다. 회절 격자에는 단색 장치 또는 프리즘이 사용됩니다. 즉, 들어오는 방사선을 다른 파장으로 분할하는 데 사용됩니다. 슬릿 시스템은 표본 셀에 원하는 파장을 집중시키는 데 사용됩니다. UV-가시광선 분광 광도계용 표본은 액체 상태여야 합니다. 따라서 고체 유기화합물은 분석하기 전에 적절한 용매에 용해되어야 합니다. 그런 다음 표본을 큐벳이라고 하는 표본 홀더에 넣습니다. 시료와 사용된 방사선에 따라 큐벳은 수정, 유리 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있습니다. 유리 또는 플라스틱 표본 셀은 스펙트럼 컷오프가 약 350nm이므로 가시 분광학에 사용됩니다. 즉, 가시광선은 효과적으로 투과하지만 UV는 흡수합니다. UV 분광법은 UV 광의 투과를 허용하기 위해 약 200nm의 낮은 컷오프를 갖는 석영 셀을 사용합니다.

용매도 빛을 흡수하므로 현재 표본을 분석하기 전에 용매만으로 구성된 표본 블랭크를 사용합니다. 정확한 흡광도 측정을 위해서는 자외선 분광법에 적합한 용매를 선택하는 것이 중요합니다. 물, 95% 에탄올 및 헥산은 UV-가시광선 분광학에서 가장 일반적으로 사용되는 용매입니다. 적절한 용매는 또한 흡수대의 미세한 구조를 얻는 데 도움이 됩니다. 비극성 용매는 용질과 수소 결합을 형성하지 않습니다. 결과적으로 용질의 최종 스펙트럼은 미세 구조가 종종 존재하는 기체상에서 관찰되는 스펙트럼과 유사합니다. 대조적으로, 극성 용매는 용질과 수소 결합을 형성합니다. 이는 흡수 밴드의 미세한 구조가 존재하지 않음을 의미합니다.

광전자 증배관, 전하 결합 장치, 광다이오드 또는 광다이오드 어레이가 일반적으로 검출기로 사용됩니다. 표본 셀을 통과한 빛의 강도를 I라고 합니다. 단일 빔 기기에서는 모든 빛이 표본 셀을 통과합니다. 이중 빔 장비에서는 빛이 두 개의 빔으로 분할됩니다. 하나의 빔은 기준으로 사용되고 다른 빔은 표본을 통과합니다. 최신 다이오드 어레이 분광 광도계에서는 포토다이오드 검출기를 사용하여 전체 스펙트럼을 한 번에 기록합니다.