Cet article explique en quoi consiste la spectrophotométrie. Vous trouverez donc la définition de la spectrophotométrie, ce qu'est un spectrophotomètre et à quoi sert la spectrophotométrie.
Qu'est-ce que la spectrophotométrie ?
La spectrophotométrie est une technique qui mesure la quantité de lumière absorbée par une substance chimique. De plus, la spectrophotométrie permet de déterminer la concentration d’un composé chimique, puisque la quantité de lumière absorbée dépend de la concentration.
La spectrophotométrie repose sur le principe selon lequel plus la concentration d’un produit chimique est élevée, plus il absorbe de lumière. Ainsi, la concentration d’un échantillon peut être déterminée à partir de la quantité de lumière qu’il absorbe.
En général, la spectrophotométrie utilise le rayonnement ultraviolet, la lumière visible et le rayonnement infrarouge. Le rayonnement ultraviolet et le rayonnement infrarouge sont invisibles à l'œil humain et leur longueur d'onde s'étend respectivement d'environ 100 à 400 nm et de 700 à 1 000 nm. D'autre part, la lumière visible est la région du spectre électromagnétique que nos yeux peuvent percevoir et sa longueur d'onde couvre une plage comprise entre environ 380 nm et 750 nm.
La spectrophotométrie est très utile en physique et en chimie, puisque toutes les substances peuvent absorber l'énergie lumineuse. Bien que logiquement, la quantité de lumière absorbée dépend de la structure des molécules et des caractéristiques de la substance. Par exemple, les différentes couleurs des substances sont dues au fait que chacune absorbe la lumière avec une longueur d’onde différente.
Spectrophotométrie et loi de Lambert-Beer
En spectrophotométrie, la loi de Lambert-Beer est très importante puisqu'elle relie la quantité de lumière absorbée par une solution à sa concentration.
Ainsi, la formule de la loi Lambert-Beer est la suivante :
Où:
-
est l'absorbance, c'est-à-dire la quantité de lumière absorbée. -
est l'intensité de la lumière entrante. -
est l'intensité lumineuse de sortie. -
est le coefficient d'extinction, qui est une constante de proportionnalité. -
est la longueur parcourue par la lumière au milieu. -
est la concentration de la substance qui absorbe la lumière.
Cette formule n’est valable que pour les solutions diluées, ou en d’autres termes, elle n’est valable que pour les liquides.
spectrophotomètre
Le spectrophotomètre est l'instrument qui permet de réaliser la spectrophotométrie. Autrement dit, le spectrophotomètre est un appareil utilisé pour mesurer l’intensité de la lumière absorbée.
Un spectrophotomètre peut également être utilisé pour évaluer la couleur d'un objet ; en fait, les applications d'un spectrophotomètre sont pratiquement infinies.
Avec un spectrophotomètre, vous pouvez analyser pratiquement n'importe quel type d'objet : liquides, plastiques, tissus, métal, papier… Même si les solutions sont normalement étudiées.
Il est à noter que le spectrophotomètre est l'union de deux instruments différents : le spectromètre et le photomètre. D'une part, le spectromètre est l'appareil qui produit de la lumière avec une longueur d'onde souhaitée et, d'autre part, le photomètre est chargé de mesurer l'intensité de la lumière absorbée par l'échantillon.
Applications de la spectrophotométrie
Même si cela ne vous semble pas évident, la spectrophotométrie a de nombreuses applications dans la vie quotidienne. Dans cette section, nous verrons l’utilisation de cette méthodologie.
Dans le secteur alimentaire, la spectrophotométrie est utilisée pour effectuer des contrôles de qualité, car elle permet de déterminer la concentration de certaines substances dans les aliments.
De même, la spectrophotométrie est également utilisée pour contrôler et traiter l’eau, car si l’eau présente une concentration très élevée de certains éléments chimiques, elle est considérée comme contaminée et donc non potable.
De même, la spectrophotométrie est également utilisée pour surveiller la qualité de l’environnement. Les laboratoires effectuent des tests spectrophotométriques pour analyser les substances chimiques.
Dans l'industrie textile, la spectrophotométrie est utilisée pour déterminer la composition chimique des matériaux. Cette branche scientifique peut également être utilisée pour connaître la composition des peintures utilisées.