1

Aparatura UV-VIS

Aparatura
Spektrofotometry

UV–Vis

to

przyrządy

do

badania

absorpcji

promieniowania

elektromagnetycznego w zakresie nadfioletu i części widzialnej widma.
1.

Kolorymetry wizualny (komparator) kolorymetr Dubosq’a,

Nie można w tym miejscu nie wspomnieć, że początków tej metody należy upatrywać w
metodzie zwanej kolorymetrią, a pierwszymi przyrządami były wizualne kolorymetry –
komparatory. Pomiar absorpcji promieniowania odbywał się przez porównanie intensywności
zabarwienia dwóch roztworów, roztworów których jeden był roztworem wzorcowym, a drugi
– roztworem badanym.















Światło wysyłane przez żarówkę (1) oświetla równomiernie dna naczyń pomiarowych (3, 4).
W jednym naczyniu jest roztwór wzorcowy. Światło po przejściu przez roztwór i układ
optyczny (5) wpada do okularu (6), w którym pole widzenia jest podzielone linią na dwie
połowy. Naczynia pomiarowe są umieszczone na wspornikach, które umożliwiają poziome
podnoszenie i opuszczanie naczyń. Grubość warstw roztworów (b1, b2) reguluje się za
pomocą szklanych walców zanurzonych w roztworach. Pomiar polega na doprowadzeniu obu
połówek pola widzenia w okularze do oświetlenia o identycznym natężeniu. Znając grubość
warstw roztworów b1 i b2 oraz stężenie c2, możemy obliczyć stężenie nieznaczne c1

A

wz

=ε*c

wz

*l

(b=l)

A

b

=ε*c

b

*l

Pomiar sprowadza się do zrównania absorbancji

A

wz

= A

b

ε*c

wz

*l = ε*c

b

*l

2

2.

Fotokolorymetry w którym wizualna ocenę zabarwienia zastąpiono pomiarem
fotometrycznym

3.

Spektrofotometry

Schemat blokowy spektrofotometru UV – Vis

Ź

ródło promieniowania

Źródło musi pokryć cały zakres UV – Vis, tzw. zakres od 180 do 800 nm.

Stosowane są:

•

Lampy deuterowi – w zakresie od 180 nm do 380 nm.

•

Lampy wolframowo-halogenowe – powyżej 380 nm, przez zakres widzialny i

bliską podczerwień.

•

Wysokociśnieniowe łukowe lampy ksenonowe – są źródłem ciągłego

promieniowania, pokrywającego cały zakres UV – Vis.

Monochromator
Monochromator ma za zadanie wybrać, z emitowanego przez źródło ciągłego
promieniowania, wąskie pasmo o żądanej długości fali i przepuścić je przez komórkę z
badaną substancją. W fotokolorymetrach – filtry; spektrofotometrach – monochromator
siatkowy, siatka dyfrakcyjna
Komórka pomiarowa
Absorpcję gazów i cieczy bada się w kuwetach. Kuwety pomiarowe powinny:

•

zapewnić dokładnie znaną grubość warstwy absorbującej cieczy lub gazu:

•

wykazywać odporność na działanie analizowanych substancji chemicznych;

•

zapewnić w maksymalnym stopniu transmisję promieniowania.

Detektory
Stosowane w spektrofotometrach UV – Vis detektory fotoelektryczne przetwarzają energię
promieniowania elektromagnetycznego na energię elektryczną. Detektory powinny
charakteryzować się:

•

dobrą czułością, czyli niskim poziomem szumów własnych,

•

szerokim zakresem liniowości wskazań, czyli proporcjonalnością przetwarzania

sygnałów optycznych na elektryczne.

Z dużej grupy detektorów fotoelektrycznych w spektrofotometrach UV – Vis najczęściej są
stosowane:

•

fotokomórki,

•

fotopowielacze,

•

fotodiody.

3

Ze względu na sposób rejestracji spektrofotometry UV –Vis można podzielić na:

•

spektrofotometry punktowe, w których absorbancję mierzy się metodą wychyleniową

lub kompensacyjną;

•

spektrofotometry samorejestrujące – rejestrują widma absorpcji w układzie %T = f(λ)

lub ε = f(λ), A = f(λ). Współczesne przyrządy tego typu zawierają układ
komputerowy.

Inny podział spektrofotometrów wyróżnia:

•

spektrofotometry jednowiązkowe, w których jedna wiązka przechodzi najpierw przez

roztwór odniesienia, a następnie, po zamianie kuwet, przez próbkę badaną.

•

spektrofotometry dwuwiązkowe, w których wiązka promieniowania ze źródła jest

dzielona przez odpowiedni układ na dwie równocenne wiązki pochodzące równolegle
– jedna przez roztwór, a druga przez roztwór badany. Detektor wskazuje różnice
absorbancji.