Quelles sont les bases de la spectroscopie d'absorption UV-visible ?

Le spectrophotomètre

Un spectrophotomètre « à simple faisceau » est composé :

  • d'une source polychromatique
  • d'un sélecteur de longueur d'onde et, éventuellement, le sélecteur de source
  • d'un compartiment échantillon
  • d'un détecteur
  • d'un écran de lecture et /ou d'un ordinateur

Schéma de principe d'un spectrophotomètre. A gauche, une source lumineuse emet une lumière polychromatique au travers du monochromateur. Ce dernier décompose les différentes longueurs d'onde et permet d'en sélectionner une. Le faisceau selectionné traverse la cuve à échantillon avant d'atteindre le détecteur. Le signal de ce dernier est amplifié avant d'être affiché.

Pour des solutions liquides, des cuves de trajet optique défini sont utilisées. Elles peuvent être en quartz, verre ou plastique par exemple, en fonction de l'échantillon.

épaisseur 1 mm
verre
épaisseur 10 mm
verre
épaisseur 10 mm
"quartz"
épaisseur 50 mm
verre
épaisseur 10 mm
verre, petit volume
épaisseur 10 mm
verre, très petit volume
épaisseur 10 mm
plastique, rétrécie

Sous forme de poudre, les échantillons sont placés dans un porte-échantillon dédié (on parle de sphère d'intégration).

Schéma de principe d'un spectrophotomètre


Cliquer sur un élément pour obtenir des détails


Pictogramme information
Certains spectromètres plus sophistiqués possèdent deux canaux de mesure qui fonctionnent simultanément. Ce sont les instruments "à double faisceau". Les valeurs de I0 et I sont déterminées en même temps et comparées pour fournir le résultat recherché.


Fonctionnement d’un spectrophotomètre

Une source polychromatique fournit de la lumière "blanche" dont un monochromateur extrait le rayonnement à la longueur d'onde demandée par l'utilisateur. L'intensité de ce rayonnement est mesurée après qu'il a traversé l'échantillon à analyser contenu dans la cuve. Cette intensité est comparée à une valeur de référence - la valeur affichée par l'appareil rend compte de cette comparaison. Ainsi, dans le cas d'un appareil « à simple faisceau », le spectre de référence contenant la solution (solvant ou tampon selon le cas) sans l'échantillon est enregistré au préalable. Pour un appareil « à double faisceau », une cuve contient l'échantillon et une autre la solution sans échantillon : l'appareil fait alors directement la différence entre les deux absorbances mesurées.

Allure d'un spectromètre de paillasse. Il s'agit d'un boitier comportant d'une part un capot permettant d'accéder au compartiment à échantillon sur la gauche. A l'intérieur se trouve le porte cuve. Sur la droite du spectromètre se trouve l'écran d'affichage ainsi que le panneau de contrôle. Sur la face avant se trouve le bouton marche / arrêt.
Page suivante
Page précédente