Détection d'absorbance
Détection des composés organiques dans l'analyse de l'eau
L'absorption de la lumière est liée à l'énergie d'un photon absorbé par les électrons de l'atome de la substance. L'énergie électromagnétique est transformée en énergie interne de la substance absorbante. L'absorbance d'une substance quantifie la quantité de lumière incidente qu'elle absorbe (au lieu d'être réfléchie ou réfractée). Des mesures précises de l'absorbance à plusieurs longueurs d'onde permettent d'identifier une substance via la spectroscopie d'absorption, où un échantillon est éclairé d'un côté, et l'intensité de la lumière qui sort de l'échantillon dans toutes les directions est mesurée (voir Fig. 1). Quelques exemples d'absorption sont la spectroscopie ultraviolet-visible (UV-Vis) ou la spectroscopie infrarouge (IR).
Fig 1. Concept de la spectroscopie d'absorbance utilisant la lumière blanche et des composants optiques pour filtrer la lumière d'une longueur d'onde spécifique qui interagit avec les molécules en solution. L'absorbance à cette longueur d'onde spécifique par les molécules dans les solutions est détectée comme une diminution de l'intensité lumineuse (Spectrophotomètre - Source : http://chemwiki.ucdavis.edu/).
L'absorption est la quantité de lumière qu'une substance absorbe et ne laisse pas passer. Les spectrophotomètres mesurent en réalité la transmission, la quantité de lumière qui traverse un échantillon, mais cela est converti en absorption en comparant la sortie de la lampe à la lumière ayant traversé l'échantillon. Les sources lumineuses utilisées pour la spectroscopie d'absorbance dépendent fortement de la substance utilisée pour marquer une molécule spécifique et peuvent couvrir l'ensemble du spectre électromagnétique de la lumière.
Les applications industrielles couvrant le spectre UV pour la détection des protéines sont liées à l'analyse alimentaire (par exemple, caractériser la classification de l'huile d'olive en extra vierge, vierge, etc., selon les réglementations européennes) ou au contrôle qualité dans l'industrie pharmaceutique. De plus, les applications industrielles de la spectrophotométrie d'absorbance couvrent la caractérisation de la pureté de l'eau ou l'analyse des eaux usées, en plus de la détermination de molécules organiques spécifiques comme le nitrate, le nitrite ou le phosphore. Cette dernière application est intéressante lorsqu'on utilise le spectre de la lumière visible (Vis).
Les applications biologiques incluent également la mesure de la diffusion de la lumière à 600 nm pour surveiller le taux de croissance d'une population bactérienne en culture et identifier la concentration maximale.
La spectrophotométrie d'absorbance Vis utilisant des sources lumineuses monochromatiques, comme des LED haute puissance, est utilisée dans le spectrophotomètre LEDSpec de WPI, en système 2 ou 4 canaux, utilisant jusqu'à sept longueurs d'onde. Le LEDSpec offre une mesure d'absorbance très sensible et stable avec des caractéristiques à faible bruit pour une longueur d'onde spécifique. De plus, les LED haute puissance fournissent une source lumineuse stable, sans temps de chauffe, à faible coût et avec une longue durée de vie.
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