紫外分光法または紫外可視分光測光法について話すとき、電磁スペクトルの紫外および隣接する可視部分における吸収分光法または反射分光法について話しています。これは、目に見える光とその隣にある光を利用することを意味します。可視スペクトルに含まれる化学物質の吸収または反射率は、化合物の見かけの色に直接影響します。電子遷移は、電磁スペクトルのこの領域で原子と分子の間で発生します。蛍光分光法に付随する技術として、吸収分光法は励起状態から基底状態への電子遷移を調べますが、蛍光は励起状態から基底状態への電子遷移に関係しています。
紫外可視分光法の簡単な説明
紫外可視分光法 (UV-VIS 分光法) は、参照オブジェクトまたは空のオブジェクトと比較して、オブジェクトを介して吸収または透過される紫外光または可視光の離散波長の数を分析する分析手法です。サンプルの組成によっては、この機能は、サンプルに何が含まれ、どの濃度で存在するかを判断するのに役立つ場合があります。この分光法のアプローチは光の使用法に依存しているため、まず光自体の特性のいくつかを分析しましょう.
光は、それが放出する光の波長に反比例する特定の量のエネルギーを持っています。その結果、短い波長の光によって運ばれるエネルギーは、長い波長の光によって運ばれるエネルギーよりも大きくなります。吸収として検出できる、物質内の電子をより高いエネルギー状態に昇格させるには、正確な量のエネルギーを使用する必要があります。物質内で電子をより高いエネルギー状態に促進するために、異なる結合環境の電子は、他の結合状況の電子とは異なる特定量のエネルギーを必要とします。その結果、さまざまな波長の光がさまざまな物質に吸収され、さまざまな吸収係数が生じます。人間は、私たちが紫として認識する約 380 nm から、赤として認識する約 780 nm までの波長範囲の可視光のスペクトルを見ることができます。紫外光は可視光よりも波長が短く、その波長は約100nmです。その結果、光の波長を定義することができ、UV-Vis 分光法で使用して、最大吸収に対応する正確な波長を決定することにより、異なる化合物を研究または特定できます。
申し込み
- 遷移金属イオン、高度に共役した有機化合物、生体高分子などのさまざまな分析物またはサンプルの定量的測定には、紫外/可視分光法 (UV/VIS) が分析化学で一般的に使用されます。分光分析は通常、溶液に対して実行されますが、固体や気体に対しても実行できます。
- 飲料の分析:紫外可視分光法のもう 1 つの一般的な用途は、飲料中の特定の物質の同定です。合法であるためには、カフェイン濃度は、定量化を支援するために UV 光を使用できる特定の法的限界以下に保つ必要があります。 UV-Vis 吸光度を使用すると、アントシアニン (ブルーベリー、ラズベリー、ブラックベリー、チェリーに含まれる) などのいくつかのクラスのカラフルな化学物質を、品質管理のためにワインの既知のピーク吸収波長と一致させることで簡単に検出できます。これは迅速に行うことができます。そして効率的に。
- 細菌培養:細菌培養では、紫外可視分光法 (UV-VIS) が頻繁に利用されます。 OD 測定は、細胞濃度を推定し、成長を追跡するために、600 nm の波長を使用して日常的かつ高速に行われ、細胞濃度を推定し、成長を追跡します。ほとんどの場合、600 nm の波長が採用され、それらが生成される細菌培養条件の光学的品質のために選択されます。
- DNA および RNA 分析:特に人気のあるアプリケーションの 1 つは、RNA および DNA サンプルの純度と濃度の迅速な検証です。シーケンシングなどのダウンストリーム アプリケーションでは、DNA または RNA サンプルが互いに汚染されていないこと、または準備中に分離手順から持ち越されたタンパク質または化学物質で汚染されていないことを確認する必要があることがよくあります。
結論
UV-Vis 分光法は、その定性的特性により、より専門的な研究にも役立ちます。ピーク吸光度に対応する波長の変化を追跡できます。これは、特定の構造タンパク質の変化を調査したり、電池の組成を決定したりする場合などに役立ちます。ピーク吸収波長のシフトに対する感度の向上は、超小型ナノ粒子やその他のナノ材料の特性評価など、より最近のアプリケーションにも関連する可能性があります。この方法の可能性は無数にあり、事実上無限のようです。
この技術は、他のさまざまな分野にも適用できます。たとえば、電力が安全で信頼性の高い方法で供給されていることを確認するために、変圧器油を監視することは有用です。ヘモグロビン濃度を計算するためにヘモグロビン吸光度を測定する機能は、がん研究に役立つ可能性があります。廃水処理で UV-Vis 分光法を使用すると、速度論的および監視研究を実施して、時間の経過に伴うスペクトルを比較することにより、特定の染料または染料副産物が廃水から効果的に除去されていることを確認できます。また、食品の真正性の調査や空気質の監視にも非常に役立ちます。
