La spectrophotométrie est une technique largement utilisée en chimie, en biochimie et dans d’autres domaines connexes pour déterminer la concentration d’une substance dans une solution ou la quantité de lumière absorbée par un échantillon. L’un des paramètres clés de la spectrophotométrie est la longueur d’onde, qui détermine la couleur de la lumière utilisée pour exciter l’échantillon et la gamme des spectres d’absorption qui peuvent être obtenus. Dans cet article, nous verrons comment déterminer la longueur d’onde, comment calculer l’absorbance d’une solution, quelle couleur absorbe quelle couleur et le rôle d’un blanc en spectrophotométrie.
Qu’est-ce que la longueur d’onde ?
En termes simples, la longueur d’onde est la distance entre deux pics ou creux consécutifs d’une onde. Dans le contexte de la spectrophotométrie, la longueur d’onde fait référence à la couleur de la lumière utilisée pour exciter l’échantillon. La longueur d’onde est généralement mesurée en nanomètres (nm) et le spectre visible s’étend d’environ 400 nm (violet) à 700 nm (rouge). Chaque couleur a une longueur d’onde spécifique, et plus la longueur d’onde est courte, plus l’énergie de la lumière est élevée.
Comment déterminer la longueur d’onde ?
La longueur d’onde utilisée en spectrophotométrie dépend du type d’échantillon et des spectres d’absorption souhaités. Le spectrophotomètre permet à l’utilisateur de sélectionner la longueur d’onde en ajustant le monochromateur ou le filtre. Pour déterminer la longueur d’onde optimale pour un échantillon spécifique, il est possible de réaliser une expérience de « balayage », au cours de laquelle le spectrophotomètre enregistre l’absorbance de l’échantillon à différentes longueurs d’onde. Les spectres obtenus peuvent ensuite être analysés pour identifier la ou les longueurs d’onde présentant l’absorbance la plus élevée ou des pics spécifiques.
Comment calculer l’absorbance d’une solution ?
L’absorbance (A) d’une solution est une mesure de la quantité de lumière absorbée par l’échantillon à une longueur d’onde spécifique. L’absorbance est liée à la concentration de l’échantillon (C) et à la longueur du trajet (l) de la cuvette ou de la cellule. La relation est donnée par la loi de Beer-Lambert, qui stipule que A = εcl, où ε est l’absorptivité molaire ou le coefficient d’extinction, une constante qui dépend de la molécule spécifique et de la longueur d’onde.
Quelle couleur absorbe quelle couleur ?
La couleur d’une substance est déterminée par les longueurs d’onde de la lumière qu’elle absorbe et réfléchit. Par exemple, une substance d’apparence rouge absorbe la lumière dans la gamme bleu-vert (environ 450-490 nm) et réfléchit la lumière dans la gamme orange-rouge (environ 600-700 nm). Inversement, une substance d’apparence verte absorbe la lumière dans la gamme des rouges (environ 600-700 nm) et réfléchit la lumière dans la gamme des bleus-verts (environ 450-490 nm). C’est pourquoi les couleurs complémentaires (par exemple, le rouge et le vert) sont opposées l’une à l’autre sur le cercle chromatique.
Quelle est la couleur d’une solution de chlorure de nickel ?
Le chlorure de nickel (NiCl2) est un composé jaune verdâtre qui apparaît jaune en solution. La couleur est due à l’absorption de la lumière bleue par les ions de nickel, dont la configuration électronique de l’orbitale d permet des transitions électroniques dans le domaine visible. La couleur exacte et l’intensité d’une solution de chlorure de nickel peuvent varier en fonction de la concentration et d’autres facteurs.
Pourquoi utilise-t-on un blanc en spectrophotométrie ?
Un blanc, également appelé référence ou contrôle, est un échantillon qui contient tous les composants de l’échantillon expérimental, à l’exception de l’analyte (la substance mesurée). L’objectif du blanc est de tenir compte de l’absorption ou de la diffusion de la lumière qui se produit dans le solvant ou dans d’autres composants de l’échantillon. En soustrayant l’absorbance du blanc de l’absorbance de l’échantillon expérimental, on obtient la « véritable » absorbance due à l’analyte seul. Ceci est important pour mesurer la concentration avec précision et minimiser les erreurs dues aux effets de fond.