12.5 : Spettroscopia ultravioletta-visibile - Panoramica

La spettroscopia ultravioletta-visibile (o UV-Vis) è una tecnica analitica che studia l'interazione tra materia e luce UV-Vis all'interno dello spettro elettromagnetico. Questo metodo è ampiamente utilizzato per la sua versatilità, semplicità e acquisizione dati relativamente rapida, rendendolo prezioso sia per l'analisi qualitativa che quantitativa. Quando la radiazione UV-Vis attraversa un materiale, le molecole assorbono la luce a seconda dell'energia richiesta per le transizioni elettroniche. Come risultato dell'assorbimento di energia, gli atomi o le molecole passano dallo stato fondamentale a uno stato eccitato o stato di energia superiore. Se una molecola assorbe la luce UV, viene generato uno spettro UV; se assorbe la luce visibile, viene prodotto uno spettro visibile.

Quando una radiazione continua viene trasmessa attraverso un materiale, alcune lunghezze d'onda vengono assorbite dalle molecole, con conseguente una diminuzione dell'intensità della luce trasmessa. Questo assorbimento selettivo porta alla formazione di uno spettro di assorbimento che mostra dei picchi corrispondenti a delle lunghezze d'onda specifiche assorbite da una molecola. L'intervallo di lunghezza d'onda UV della luce è compreso tra i 180 e i 400 nanometri, perché la luce visibile ha una lunghezza d'onda compresa tra i 400 e i 780 nanometri. Questo spettro, che mostra delle lacune corrispondenti alle lunghezze d'onda assorbite, rivela delle informazioni sulla struttura chimica della molecola. 

Nell'analisi qualitativa, l'UV-Vis può essere utilizzato per identificare i gruppi funzionali o per confermare l'identità di un composto confrontando la sua assorbanza con l'assorbanza di un altro composto noto. Rispetto ad altre tecniche di spettroscopia, come la fluorescenza, che ha una maggiore sensibilità, l'UV-Vis è moderatamente sensibile ma è più accessibile grazie alla sua strumentazione semplice e alla facilità d'uso. Gli strumenti UV-Vis, di solito, sono formati da componenti come: una sorgente luminosa, un portacampione, un monocromatore o un filtro per la selezione della lunghezza d'onda e un rilevatore. La lunghezza del percorso, ovvero la distanza percorsa dalla luce attraverso il campione, è un fattore importante nella misurazioni dell'assorbanza, perché influisce sulla quantità di luce assorbita. Tuttavia, l'UV-Vis ha una sensibilità simile ad altre misurazioni dell'assorbanza, come la spettroscopia infrarossa.