طیف سنجی UV-VIS به عنوان قدیمی‌ترین تکنیک تحلیلی در نظر گرفته می‌شود که می‌تواند به عنوان تکنیک اسپکتروفتومتری تعریف شود. اسپکتروفتومتر شدت نور را در ناحیه فرابنفش (۴۰۰-۱۰۰ نانومتر) و مرئی (۷۵۰-۴۰۰ نانومتر)، به عنوان تابعی از طول موج اندازه‌گیری می‌کند. آنالیت، نور را در طول موج‌های خاصی (ناحیه UV-VIS) جذب می‌کند و سپس میزان تابش جذب شده توسط آنالیت اندازه‌گیری می‌شود. در واقع طیف به دست آمده، حاصل برهم‌کنش نور مرئی-فرابنفش با ماده است. در این طیف سنجی، جذب تابش در سطح انرژی الکترونی مولکول‌ها رخ می‌دهد (جذب مولکولی). بنابراین این روش به عنوان طیف سنجی الکترونی نیز شناخته می‌شود.
دستگاه یووی ویز از چهار جز اصلی ساخته می‌شود:
منبع نور: در اسپکتروفتومتر معمولاً از دو دسته لامپ استفاده می‌شود. یکی در ناحیه مرئی و دیگری در ناحیه فرابنفش. متداول‌ترین منابع نور برای پرتو فرابنفش، لامپ‌های هیدروژن و لامپ دوتریم است و متداول‌ترین منابع برای تابش مرئی، لامپ‌های رشته‌ای تنگستن و قوس کربن هستند.
مونوکروماتور: نور چند رنگی را به طول موج‌های مختلف تجزیه می‌کند.
نگهدارنده نمونه: وسیله‌ای است که نمونه در داخل آن قرار می‌گیرد. این وسیله انواع مختلفی دارد از جمله نگهدارنده کووت، لوله آزمایشگاه، فیلم نازک و …
آشکارساز: طی فرآیندی نور تابشی به آشکارساز، به سیگنال تبدیل شده و به صورت طیف در صفحه مانیتور ظاهر می‌گردد.
در اصل دو نوع اسپکتروفتومتر وجود دارد: اسپتروفتومتر معمولی و آرایه دیودی.
اسپکتروفتومتر معمولی
در این نوع، نور چند رنگ از شکاف ورودی رد شده و به باریکه نور تبدیل می‌شود. سپس باریکه نور توسط یک المان پاشنده (به طور مثال منشور)، پراکنده می‌شود. طول موج مورد نظر توسط شکاف خروجی تعیین شده و نور تک رنگ از نمونه عبور می‌کند و در نهایت به سمت آشکارساز هدایت می‌شود. از این مدل برای اندازه‌گیری میزان جذب در یک نقطه از طیف استفاده می‌شود ولی برای اندازه‌گیری ترکیبات مختلف در طول موج های مختلف یا به دست آوردن طیف نمونه‌ها باید به دنبال یک روش جایگزین بود. زیرا برای چنین اندازه‌گیری‌هایی باید قسمت‌هایی از مونوکروماتور چرخانده شود که این مسئله به دلیل غیرقابل تکرار بودن، مناسب نیست.
اسپکتروفتومتر آرایه دیودی
در این نوع از اسپکتروفتومتر نور پلی کروماتیک از نمونه عبور کرده و به سمت شکاف ورودی هدایت می‌شود. بخش پلی کروماتور نور عبوری از نمونه را بر روی آرایه دیودی پراکنده می‌کند. هر دیود یک باند باریک از طیف را اندازه‌گیری می‌کند. بخش پلی کروماتور شامل شکاف ورودی و المان پاشنده است. از آن‌جا که موقعیت نسبی نمونه و المان پاشنده در مقایسه با اسپکتروفتومتر معمولی، معکوس می‌شود؛ اغلب از این مدل به عنوان اپتیک معکوس یاد می‌شود.
اسپکتروفتومتر به دو صورت تک پرتو و دو پرتو ساخته می‌شود که در زیر به هر یک از این پیکربندی‌ها به صورت جداگانه پرداخته شده است.
اسپکتروفتومتر تک پرتو
هر دو اسپکتروفتومتر معمولی و آرایه دیودی به صورت تک پرتو طراحی می‌شوند. البته باید در نظر داشت که آرایه دیودی برای این طراحی مناسب‌تر است؛ زیرا طیف‌ها خیلی سریع به دست می‌آیند و فاصله زمانی که نمونه و رفرنس جابه‌جا می‌شود، به حداقل می‌رسد. اسپکتروفتومتر تک پرتو شامل یک آرایه دیودی ۱۰۲۴ عنصری است. از شاتر برای به حداقل رساندن واکنش‌های فتوشیمیایی و برای جلوگیری از ورود نور به دستگاه حین تعویض رفرنس با نمونه استفاده می‌شود. با شروع اندازه‌گیری، شاتر به طور خودکار باز می‌شود و نور از رفرنس عبور می‌کند. زمانی که شخص رفرنس را با نمونه جابه‌جا می‌کند، شاتر بسته شده و بدین ترتیب از رسیدن نور به آشکارساز جلوگیری می‌کند.
اسپکتروفتومتر دو پرتو
در این طراحی نور ابتدا وارد مونوکروماتور شده و سپس به سمت چاپر هدایت می‌شود. چاپر مسیر نوری را بین نمونه و رفرنس سوئیچ می‌کند و با سرعتی می‌چرخد که اندازه‌گیری‌های بین نمونه و رفرنس چندین بار در ثانیه اتفاق می‌افتد.
نوعی دیگر از طیف سنج UV-VIS دو پرتوی معمولی وجود دارد که به آن طرح پرتو-اسپلیت گفته می‌شود. این مدل همانند اسپکتروفتومتر دو پرتو است با این تفاوت که به جای چاپر از اسپلیتر استفاده شده است. وقتی پرتو به اسپلیتر می‌رسد به دو باریکه تقسیم می‌شود. این باریکه‌ها همزمان به نمونه و رفرنس می‌رسند.
هر یک از اسپکتروفتومترها با توجه به ساختار و نحوه چیدمان اپتیکی دارای معایب و مزایایی هستند که در آکادمی اسپکتروفتومتری به آن‌ها پرداخته‌ایم.
طیف سنج UV-VIS، دستگاهی است که میزان نور عبوری از داخل یک محلول را اندازه‌گیری می‌کند. به بیانی دیگر، برای اندازه‌گیری شدت امواج الکترومغناطیسی نسبت به طول موج‌های خاص (مرئی-فرابنفش) مورد استفاده قرار می‌گیرد. طیف سنج یووی-ویز، در دو نوع معمولی و آرایه دیودی ساخته می‌شود. در نوع معمولی، نور ابتدا توسط المان پاشنده تجزیه می‌شود و سپس با نمونه برخورد می‌کند؛ اما در مدل آرایه دیودی، نور از نمونه عبور کرده و پس از آن توسط توری پراش (یا منشور) پراکنده می‌شود و در نهایت به سمت آشکارساز هدایت می‌شود. اسپکتروفتومتر بر اساس چیدمان اپتیکی به دو دسته تقسیم می‌شود: تک پرتو و دو پرتو. در مدل تک پرتو، نور یک بار از رفرنس عبور می‌کند. پس از آن رفرنس برداشته شده و نمونه در آن جایگاه قرار می‌گیرد. این بار نور از داخل نمونه عبور می‌کند و اندازه گیری‌ها صورت می‌گیرد. در نهایت شدت نور عبوری از رفرنس با شدت نور عبوری از نمونه مقایسه می‌شود و میزان جذب به دست می‌آید. در اسپکتروفتومتر دو پرتو نور به دو پرتو شکافته می‌شود و همزمان از دو مسیر مجزا عبور می‌کند. یک پرتو از نمونه و پرتو دیگر از رفرنس عبور می‌کند. در نهایت میزان جذب محاسبه می‌شود.
شما می‌توانید متن کامل این مطلب را در مقاله اسپکتروفتومتر چیست مطالعه کنید. این مقاله توسط کارشناسان شرکت تکسان نوشته شده است.
