Présentation

Article

1 - PRINCIPES

2 - INSTRUMENTATION

3 - PARAMÈTRES INSTRUMENTAUX

4 - VÉRIFICATION DES PERFORMANCES, VALIDATION DES DONNÉES, BPL

5 - CONDUITE D’UNE ANALYSE

6 - DOMAINES D’APPLICATION

  • 6.1 - Quelques exemples
  • 6.2 - Applications particulières, couplages

7 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : P2795 v2

Conclusion
Spectrophotométrie d’absorption dans l’ultraviolet et le visible

Auteur(s) : Dominique DI BENEDETTO, Philippe BREUIL

Relu et validé le 01 août 2023

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Technique très présente dans les laboratoires et l’industrie, la spectrophotométrie d’absorption dans l’ultraviolet et le visible (UV-VIS) a bénéficié de nombreuses améliorations technologiques ces dernières années. Les principes, ainsi que l’instrumentation (organisation des composants, sources de rayonnement, cellules d’absorption, etc) et les paramètres instrumentaux sont tout d’abord introduits. Ensuite, la vérification des performances, et la validation des données sont passées en revue : exactitudes, résolution spectrale, bruit et rectitude de la ligne de base. Enfin, la conduite d’une analyse est proposée, puis les domaines d’application possibles terminent cet article.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Absorption spectrophotometry in the ultraviolet and visible range

A widely used technique in laboratories and the industry, absorption spectrophotometry in the ultraviolet and visible range (UV-VIS) has benefited from numerous technological improvements over the last few years. Its principles, instrumentation (organization of components, radiation sources, absorption cells, etc.) and instrumental parameters are firstly introduced. Performance verification and data validation are then reviewed: accuracies, noise and baseline straightness. To conclude, a conducted analysis is offered along with possible application domains.

Auteur(s)

  • Dominique DI BENEDETTO : Professeur honoraire à l’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne

  • Philippe BREUIL : Ingénieur de recherches à l’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne

INTRODUCTION

La spectrophotométrie d’absorption dans l’ultraviolet et le visible (UV-VIS) est une technique d’un âge respectable encore très utilisée dans les laboratoires et dans l’industrie. Elle a bénéficié des progrès technologiques récents – miniaturisation, fibres optiques – et des moyens de calcul apportés par l’outil informatique. De plus, c’est une technique bien adaptée aux moyens de contrôle et de validation qui permettent de produire des données de qualité reconnue et quantifiée.

La terminologie utilisée dans le domaine de la spectrophotométrie d’absorption moléculaire n’est pas encore normalisée. On peut se reporter à la norme AFNOR NF X 02-206 et à l’IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) pour la terminologie en anglais, dont le site est donné dans . Les anglo-saxons utilisent plutôt le terme « spectroscopy ».

Si cette technique est encore largement utilisée, c’est qu’elle présente des qualités qui seront développées dans ce dossier, dont on peut citer les plus évidentes :

  • technique d’un coût raisonnable, de l’ordre de 10 000 à 30 000 € ;

  • vérification et validation des données bien documentées ;

  • travail entre deux « bornes » : 0 et 100 % de transmission, facilement vérifiables ;

  • de nombreuses espèces à l’état gazeux, liquide ou solide absorbent dans l’UV-VIS, soit directement, soit après développement d’espèces absorbantes ;

  • on dispose d’une abondante bibliographie et de notes d’applications dans de nombreux domaines ;

  • on peut obtenir de bonnes sensibilités, soit par préparation des échantillons, soit en modifiant des paramètres physiques comme la longueur du trajet optique par exemple ;

  • les temps de réponse peuvent être très courts, même pour l’enregistrement de spectres complets ;

  • on trouve sur le marché des composants miniatures, des fibres optiques et des cellules couplées qui permettent de faire des mesures déportées, ce qui permet d’adapter facilement la technique à des problèmes particuliers ;

  • les méthodes modernes de traitement des données permettent de résoudre des problèmes difficiles d’analyse multi-composants ou de suppression des interférences ;

  • on peut coupler la spectrométrie UV-VIS avec d’autres techniques comme la chromatographie.

Ces caractéristiques seront développées dans ce dossier, ainsi que les limitations qui sont principalement que :

  • la dynamique (gamme de mesures) est réduite par la loi logarithmique et la lumière parasite ; il existe, de plus, les phénomènes de diffusion et de fluorescence ;

  • les interférences spectrales ne sont pas toujours maîtrisées, de même que les effets physico-chimiques comme le pH, les effets du solvant, la température... ;

  • c’est une méthode d’analyse essentiellement quantitative, surtout lorsque plusieurs espèces absorbent, ce qui rend difficile la reconnaissance de la signature spectrale ;

  • les logiciels ont tendance à présenter des résultats qui donnent confiance, mais attention à l’effet « boîte noire », surtout quand la composition des échantillons varie : les méthodes d’analyse multivariable ne permettent plus de tracer la bonne vieille loi de Beer-Lambert. Il faudra donc vérifier les données fournies avec des échantillons de caractéristiques connues, et dans tout le domaine de concentrations que l’on risque de trouver dans les échantillons inconnus.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-p2795


Cet article fait partie de l’offre

Techniques d'analyse

(290 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

7. Conclusion

Encore très présente dans les laboratoires et dans l’industrie, la spectrophotométrie d’absorption moléculaire a bénéficié d’améliorations technologiques et de moyens de calcul puissants qui lui permettent d’étendre le champ de ses applications, surtout si on y inclut le domaine du proche infrarouge qui est souvent proposé comme une option dans les spectrophotomètres commerciaux. Le domaine du proche infrarouge est le domaine de choix pour l’agroalimentaire, la pétrochimie...

C’est une technique bien documentée avec de nombreuses publications issues des constructeurs, des universités, des organismes, disponibles notamment sur Internet. La vérification des performances est aisée, avec des méthodes et des matériaux de référence certifiés. Sa mise en œuvre est assez simple – hormis la préparation des échantillons dans certains cas ! – et ne demande pas des utilitaires particuliers. Le prix d’achat des spectrophotomètres est raisonnable, ainsi que leur coût d’exploitation.

Le domaine des analyses est vaste, aussi bien en produits qu’en domaines de concentrations. Ce domaine s’est élargi – grâce aux méthodes de traitement des données qui permettent de simplifier la préparation des échantillons et de faire l’analyse simultanée de plusieurs espèces – au prix, il est vrai, d’un étalonnage qui peut être long et compliqué.

Pour les bricoleurs, il existe des possibilités de configurer son spectrophotomètre avec des composants : sources, spectromètres, fibres optiques, cellules diverses, moyens de configuration comme Labview de National Instruments, logiciels spécialisés... faciles à assembler pour résoudre des problèmes particuliers, pas toujours couverts par les appareils traditionnels (fibres optiques, analyse des gaz). De plus, la taille réduite de ces composants permet de construire des appareils portables et (ou) coupables à d’autres techniques.

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Techniques d'analyse

(290 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Conclusion
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BOUCHAREINE (P.) -   Spectrométrie Optique  -  . Techniques de l’Ingénieur. [R 6 310] (1994).

  • (2) -   The diode array advantage in UV/VISIBLE spectroscopy  -  . Document HP (Agilent) No 12-5954-8912 (1988) http://www.chem.agilent.com/scripts/

  • (3) -   MMS Spectral Sensors  -  . Publication Zeiss No 79-802-e (1995) http://www.zeiss.de/spectral

  • (4) -   Guide pour l’expression des incertitudes de mesure  -  . NF ENV 13005, classement X07-020 (1999).

  • (5) -   Quantifying Uncertainties in Analytical Measurement  -  . EURACHEM/CITAC Guide GC4 2nd ed (2000). http://www.measurementuncertainly.org/mu/QUAM200-1.pdf

  • (6) -   Fundamentals of UV-visible Spectroscopy  -  . Document HP (Agilent) No 12-5967-6357 E. http://www.chem.agilent.com/scripts/

  • ...

1 Normes

HAUT DE PAGE

1.1 Association française de normalisation AFNOR :

• Guide pour l’expression des incertitudes de mesure. NF ENV 13005 (1999).

• Spectrophotométrie d’absorption moléculaire – Vocabulaire et généralités. T01-030 (Décembre 1982).

• La chimie analytique – Tome 1 : analyse, normes fondamentales – Tome 2 : échantillonnage, méthodes générales d’analyse et réactifs, ISBN : 2-12-172911 (Janvier 2001).

• L’ AFNOR a normalisé des méthodes d’analyse par spectrophotométrie dans différents domaines avec la classification A06–***.

D’autres guides sont disponibles sur le site du LNE (Laboratoire National de métrologie et d’essais) : http://www.Ine.fr.

L’IUPAC ( http://www.iupac.org/) publie les règles de nomenclature et de vocabulaire de la chimie.

...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Techniques d'analyse

(290 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS