مطيافية فوق البنفسجية والمرئية.. إثارة الإلكترونات في الجزيء الذي يمتص الأشعة

مطيافية فوق البنفسجية والمرئية UV and Visible Spectroscopy

مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية (UV/Vis) هي فرع من الكيمياء الفيزيائية يدرس امتصاص وامتصاص الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق الأشعة فوق البنفسجية (10-400 نانومتر) والنطاق المرئي (380-780 نانومتر). يعتمد امتصاص الضوء على بنية العينة، ويمكن استخدامه لتحديد تركيب العينة أو خصائصها الفيزيائية.

يمكن أن تمتص الجزيئات الإشعاع الكهرومغناطيسي عندما يكون هناك مطابقة بين طاقة الفوتون وفرق الطاقة بين مستويي الطاقة في الجزيء. تعتمد طاقة الفوتون على طول الموجة، بحيث يمكن استخدام مطيافية UV/Vis لتحديد طول موجة الضوء الذي يتم امتصاصه.

يمكن استخدام مطيافية UV/Vis لتحديد تركيب المركبات الكيميائية. على سبيل المثال، يمكن استخدامها لتحديد مجموعات الوظيفية في المركبات العضوية. يمكن أيضًا استخدامها لتحديد تركيز المركبات الكيميائية في العينات.

مبدأ التشغيل:

يعتمد مبدأ تشغيل مطيافية UV-VIS على قياس امتصاص الضوء بواسطة المادة. عندما يمر الضوء عبر المادة، قد يمتص بعض الضوء. تعتمد كمية الضوء الممتص على تركيب المادة وخصائصها الفيزيائية.

مكونات مقياس الطيف:

يمكن قياس امتصاص الضوء باستخدام جهاز يسمى مقياس الطيف UV-VIS. يتكون مقياس الطيف من المكونات التالية:

- مصدر الضوء:

يوفر مصدر الضوء الضوء فوق البنفسجي أو المرئي الذي يتم تمريره عبر المادة.

- خلية العينة:

تحتوي خلية العينة على المادة التي يتم تحليلها.

- مقسم الشعاع:

يقسم مقسم الشعاع الضوء إلى شعاعين، أحدهما يمر عبر العينة والآخر يمر عبر مادة مرجعية.

- المستقبل:

يستقبل المستقبل الضوء الذي يمر عبر العينة أو المادة المرجعية.

يعمل مقياس الطيف UV-VIS عن طريق تمرير الضوء عبر العينة. عندما يمر الضوء عبر العينة، قد يمتص بعض الضوء. يعتمد كمية الضوء الممتص على تركيب العينة وخصائصها الفيزيائية.

تطبيقات مطيافية فوق البنفسجية والمرئية:

فيما يلي بعض التطبيقات الشائعة لمطيافية UV/Vis:

- التحليل الكيميائي:

يمكن استخدام مطيافية UV/Vis لتحديد تركيب المركبات الكيميائية، مثل الجزيئات العضوية.

- قياس تركيز المركبات الكيميائية:

يمكن استخدام مطيافية UV/Vis لقياس تركيز المركبات الكيميائية في العينات.

- دراسة خواص المواد:

يمكن استخدام مطيافية UV/Vis لدراسة خواص المواد، مثل التوصيل الكهربائي أو الخصائص البصرية.

مجالات مطيافية فوق البنفسجية والمرئية:

تستخدم مطيافية UV/Vis في مجموعة متنوعة من المجالات، بما في ذلك:

- الكيمياء:

تستخدم مطيافية UV/Vis في الكيمياء لتحديد تركيب المركبات الكيميائية وقياس تركيزها.

- التحليل الحيوي:

تستخدم مطيافية UV/Vis في التحليل الحيوي لتحديد تركيز الجزيئات الحيوية، مثل البروتينات والأحماض النووية.

- البيئة:

تستخدم مطيافية UV/Vis في البيئة لتحديد تركيز الملوثات في المياه والهواء.

- الصناعة:

تستخدم مطيافية UV/Vis في الصناعة لمراقبة جودة المنتجات وضمان السلامة.