Informations techniques générales

L'absorption UV-Visible, appelée aussi improprement "Colorimétrie" est, entre autres choses, une technique d'analyse quantitative de molécules,soit après mise en solution, soit directe sous forme solide, en transmission ou en réflection. Le principe est identique en beaucoup de points à d'autres techniques d'"Absorption", mais elle s'adresse aux molécules (et non aux atomes) capable d'absorber de l'énergie dans le domaine électromagnétique des rayonnements UV-Visible, c'est à dire entre 190 et 900 nm.
Le terme "Colorimétrie" provient de la possibilité de réaliser l'analyse, le dosage de couleurs dans le domaine "Visible" . Exemples : évaluation de la couleur d'un vin, mesure des capacités d'absorption des rayonnements pour des lunettes solaires...

Le schéma ci-dessus est celui d'un spectrophotomètre "double faisceau" : l'échantillon est placé dans une cuve transparente aux rayonnements, et placée sur le trajet optique "sample" (échantillon) d'un rayonnement monochromatique issu d'une source lumineuse continue. Une cuve identique contenant le solvant ou diluant seul est placée sur le trajet optique "reference" de la même source. Si l'échantillon est capable d'absorber de l'énergie de la source à la longueur d'onde utilisée, un signal d'absorption relative (par rapport à la référence) appelé densité optique est mesuré. Cette valeur est comparée à celles de solutions connues de concentrations croissantes de la molécule recherchée, formant une courbe de calibrage : c'est le mode d'analyse quantitatif.
Un mode également très utilisé est l'acquisition de "spectre d'absorption" ou "scan" qui permet de repérer dans une la plage de longueurs d'onde UV-Vis la ou les zones où la molécule recherchée dans un produit absorbe. Cette démarche est valable pour un produit pur ; dans un mélange de différents composants, l'allure du spectre d'absorption peut différer fortement des spectres relevés individuellement. Cette technique n'est pas utilisée sauf cas particulier pour de l'analyse quantitative de produit inconnu sous forme de mélange de composants.

 

Analyse de produits solides

 

De nombreuses possibilités existent pour les solides : le mode d'analyse dépend du comportement de l'échantillon vis à vis du rayonnement incident et de sa structure (film, bloc, poudre, revêtement sur plaque opaque...). Deux modes sont utilisés :

- En transmission, comme pour les liquides, l'échantillon est placé sur un support adéquat à la place du support de cuve classique. Ainsi sont analysés certains films et verres ou substances transparentes aux rayons UV ou Vis

- En réflection, l'échantillon n'étant pas transparent, on récupère le rayonnement incident issu du spectrophotomètre après réflection sur l'échantillon positionné dans un accessoire "spécial" placé dans le compartiment échantillon à la place du support pour liquide : il s'agit souvent d'une sphère d'intégration qui capte l'intégralité du rayonnement diffusé par l'échantillon dans toutes les directions.

Le signal est alors exprimé en % de reflection par rapport au "100% de réflection" obtenu en présentant un échantillon de "blanc" considéré comme réfléchissant à 100%. Sur des échantillons de surface non homogène ou rugeuse, ou de poudres, il s'agit alors de réflection "diffuse". Sur des échantillons polis ou de surface très plane, la réflection "spéculaire" est largement prépondérante (comportement miroir), le faisceau réfléchi est monodirectionnel.

On trouve plusieurs accessoires de ce type, certains étant communs à la spectrométrie Infra-rouge. 

 

 

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