12.5 : ספקטרוסקופיה באולטרה-סגול ובאור נראה - סקירה

ספקטרוסקופיה באולטרה-סגול ובאור נראה (UV-Vis) היא טכניקה אנליטית החוקרת את האינטראקציה בין חומר לאור בטווח האלקטרומגנטי של האולטרה-סגול והאור הנראה. שיטה זו פופולרית בזכות הרב-גוניות, הפשטות, וזמן הרכישה המהיר שלה, מה שהופך אותה לשימושית לניתוח איכותי וכמותי. כאשר קרינת UV-Vis עוברת דרך חומר, מולקולות סופגות אור בהתאם לכמות האנרגיה הנדרשת למעבר אלקטרוני. כתוצאה מספיגת אנרגיה, אטומים או מולקולות עוברים ממצב יסוד למצב מעורר או למצב אנרגיה גבוה יותר. אם מולקולה סופגת אור אולטרה-סגול, נוצר ספקטרום UV; ואם היא סופגת אור נראה, נוצר ספקטרום אור נראה.

כאשר קרינה רציפה מועברת דרך חומר, אורכי גל מסוימים נספגים על ידי המולקולות, מה שמוביל לירידה בעוצמת האור המועבר. ספיגה סלקטיבית זו יוצרת ספקטרום ספיגה המציג פסגות התואמות לאורכי הגל שנספגו על ידי מולקולה. טווח אורכי הגל של אור UV הוא בין 180 ל-400 ננומטרים, ואילו אור נראה נמצא בטווח של 400 עד 780 ננומטרים. ספקטרום זה, שמציג פערים התואמים לאורכי הגל שנספגו, חושף מידע על המבנה הכימי של המולקולה.

בניתוח איכותי, ניתן להשתמש ב-UV-Vis לזיהוי קבוצות פונקציונליות או לאימות זהות של תרכובת על ידי התאמת הספיגה שלה לספיגה של תרכובת ידועה. בהשוואה לטכניקות ספקטרוסקופיה אחרות, כמו פלואורסצנטיות, שמציעות רגישות גבוהה יותר, UV-Vis בעל רגישות מתונה אך נגיש מאוד בשל הפשטות של המכשור והשימוש בו. מכשירי UV-Vis כוללים בדרך כלל רכיבים כמו מקור אור, מחזיק דגימה, מונוכרומטור או מסנן לבחירת אורך גל, וגלאי. אורך המסלול, כלומר המרחק שעובר האור דרך הדגימה, הוא גורם חשוב במדידות ספיגה מכיוון שהוא משפיע על כמות האור הנספגת. עם זאת, ל-UV-Vis יש רגישות דומה למדידות ספיגה אחרות, כמו ספקטרוסקופיה באינפרה-אדום.