12.5 : 자외선 및 가시광 분광학 - 개요

자외선-가시광선(UV-visible 또는 UV-Vis) 분광학은 전자기 스펙트럼 내에서 물질과 UV-Vis 빛 사이의 상호 작용을 조사하는 분석 기술입니다. 이 방법은 다양성, 단순성 및 상대적으로 빠른 데이터 수집으로 인해 널리 사용되므로 정성적 분석과 정량적 분석 모두에 유용합니다. UV-Vis 방사선이 물질을 통과할 때 분자는 전자 전이에 필요한 에너지에 따라 빛을 흡수합니다. 에너지 흡수의 결과로 원자나 분자는 바닥 상태에서 여기 상태 또는 더 높은 에너지 상태로 이동합니다. 분자가 UV 광을 흡수하면 UV 스펙트럼이 생성됩니다. 가시광선을 흡수하면 가시광선 스펙트럼이 생성됩니다.

연속 방사선이 물질을 통해 투과되면 일부 파장이 분자에 흡수되어 투과된 빛의 강도가 감소합니다. 이러한 선택적 흡수는 분자에 의해 흡수된 특정 파장에 해당하는 피크를 표시하는 흡수 스펙트럼의 형성으로 이어집니다. 가시광선의 파장은 400~780nm인 반면, 빛의 UV 파장 범위는 180~400nm입니다. 흡수된 파장에 해당하는 간격을 표시하는 이 스펙트럼은 분자의 화학 구조에 대한 정보를 드러냅니다.

정성 분석에서 UV-Vis는 작용기를 식별하거나 알려진 화합물의 흡광도와 흡광도를 일치시켜 화합물의 동일성을 확인하는 데 사용할 수 있습니다. 감도가 더 높은 형광과 같은 다른 분광학 기술과 비교할 때 UV-Vis는 중간 정도의 감도를 가지지만 간단한 장비와 사용 용이성으로 인해 널리 접근할 수 있습니다. UV-Vis 장비는 일반적으로 광원, 샘플 홀더, 파장 선택을 위한 단색 장치 또는 필터, 검출기와 같은 구성 요소로 구성됩니다. 경로 길이, 즉 빛이 샘플을 통해 이동하는 거리는 흡수되는 빛의 양에 영향을 미치므로 흡광도 측정에서 중요한 요소입니다. 그러나 UV-Vis는 적외선 분광법과 같은 다른 흡광도 측정과 유사한 감도를 갖습니다.