▷ Что такое спектрофотометрия?

В этой статье объясняется, что такое спектрофотометрия. Так вы найдете определение спектрофотометрии, что такое спектрофотометр и для чего используется спектрофотометрия.

Что такое спектрофотометрия?

Спектрофотометрия — это метод измерения количества света, поглощаемого химическим веществом. Кроме того, спектрофотометрия позволяет определить концентрацию химического соединения, поскольку от концентрации зависит количество поглощаемого света.

Спектрофотометрия основана на принципе: чем выше концентрация химического вещества, тем больше света оно поглощает. Таким образом, концентрацию образца можно определить по количеству света, который он поглощает.

В общем, в спектрофотометрии используется ультрафиолетовое излучение, видимый свет и инфракрасное излучение. Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение невидимы для человеческого глаза, а их длина волны составляет примерно от 100 до 400 нм и от 700 до 1000 нм соответственно. С другой стороны, видимый свет — это область электромагнитного спектра, которую могут воспринимать наши глаза, а его длина волны охватывает диапазон примерно от 380 до 750 нм.

Спектрофотометрия очень полезна в физике и химии, поскольку все вещества способны поглощать энергию света. Хотя логически количество поглощаемого света зависит от структуры молекул и характеристик вещества. Например, разный цвет веществ обусловлен тем, что каждое из них поглощает свет с разной длиной волны.

Спектрофотометрия и закон Ламберта-Бера

В спектрофотометрии закон Ламберта-Бера очень важен, поскольку он связывает количество света, поглощенного раствором, с его концентрацией.

Таким образом, формула закона Ламберта-Бера выглядит следующим образом:

$\displaystyle A=\log\frac{I_0}{I}=\varepsilon\cdot\ell \cdot c$

Золото:

$A$

это поглощение, то есть количество поглощенного света.
$I_0$

это интенсивность падающего света.
$I$

— выходная интенсивность света.
$\varepsilon$

– коэффициент экстинкции, который является константой пропорциональности.
$\ell$

— длина, пройденная светом в середине.
$c$

— концентрация вещества, поглощающего свет.

Эта формула справедлива только для разбавленных растворов или, другими словами, справедлива только для жидкостей.

спектрофотометр

Спектрофотометр – это прибор, позволяющий проводить спектрофотометрию. Другими словами, спектрофотометр — это прибор, используемый для измерения интенсивности поглощенного света.

Спектрофотометр также можно использовать для оценки цвета объекта; на самом деле возможности применения спектрофотометра практически безграничны.

С помощью спектрофотометра можно анализировать практически любые объекты: жидкости, пластмассы, ткани, металл, бумагу… Даже если обычно исследуются растворы.

Следует отметить, что спектрофотометр представляет собой объединение двух разных приборов: спектрометра и фотометра. С одной стороны, спектрометр — это устройство, излучающее свет нужной длины волны, а с другой стороны, фотометр отвечает за измерение интенсивности света, поглощенного образцом.

Применение спектрофотометрии

Хотя вам это может показаться неочевидным, спектрофотометрия имеет множество применений в повседневной жизни. В этом разделе мы увидим использование этой методологии.

В пищевой промышленности спектрофотометрия используется для контроля качества, поскольку позволяет определять концентрацию определенных веществ в пищевых продуктах.

Аналогичным образом, спектрофотометрия также используется для мониторинга и очистки воды, поскольку, если вода имеет очень высокую концентрацию определенных химических элементов, она считается загрязненной и, следовательно, непригодной для питья.

Аналогичным образом, спектрофотометрия также используется для мониторинга качества окружающей среды. Лаборатории проводят спектрофотометрические тесты для анализа химических веществ.

В текстильной промышленности спектрофотометрия используется для определения химического состава материалов. С помощью этой отрасли науки можно также узнать состав используемых красок.