Term S - Chap 04 – Spectroscopie UV-visible et IR
I ) Spectroscopie UV- visible
1) Principe
Le spectrophotomètre fait passer une radiation (lumière) monochromatique (une seule longueur d'onde) à travers une longueur L (longueur de la cuve) de solution et mesure l'absorbance A
(grandeur liée à la quantité de lumière absorbée par la solution). ( animation spectro.swf )
L'absorbance dépend de la couleur de la radiation, de sa longueur d'onde l .
Soit I0 l'intensité de la lumière incidente et I l'intensité de la lumière transmise.
Le spectrophotomètre compare I et I0 à travers soit la transmittance T ( T = I / I0 ) ou l'absorbance
A = - Log T. (les 2 mesures sont possibles)
Si l'énergie associée à la radiation de longueur d'onde l1 n'est pas du tout absorbée par la solution étudiée alors A(l1) = 0. L'énergie est transmise à 100 / 100 = 1 = 10 0 = T.
Si l'énergie associée à la radiation de longueur d'onde l2 est absorbée à 99 % par la solution étudiée alors A(l2) = 2. L'énergie est transmise à 1 / 100 = 0,01 = 10 - 2= T
Il faut régler le zéro en plaçant le solvant dans la cuve et l'absorbance doit être nulle.
L’absorbance A est proportionnelle à la concentration de la solution selon la Loi de Beer-Lambert
A = e x L x C avec
A : absorbance de la solution (sans unité)
L : longueur de la solution traversée par la lumière (en cm)
C : concentration de la solution (en mol.L-1) e : coefficient d'extinction molaire (en L.mol-1.cm-1) e dépend de la nature de la solution et de la longueur d'onde
On retiendra simplement que : A = k x C
2) Mise en oeuvre
On trace tout d'abord le spectre d'absorption A = f( λ ) afin de déterminer le maximum d'absorption λ max.
Cette longueur d'onde lmax est directement liée à la substance étudiée et à sa couleur éventuelle.
En effet, la radiation préférentiellement absorbée correspond à la couleur complémentaire de celle de la substance: ex : lmax = 650 nm, la solution absorbe la couleur orange, elle est alors bleue