Spectrophotométrie : Calibration et Mesure

Pourquoi calibrer un spectrophotomètre ?

La calibration d'un spectrophotomètre est une étape cruciale pour garantir la fiabilité et la précision des mesures. Au fil du temps, les composants du spectrophotomètre (source de lumière, détecteur, etc.) peuvent se dégrader, ce qui peut entraîner des erreurs de mesure. La calibration permet de corriger ces erreurs et de s'assurer que l'appareil donne des résultats conformes aux valeurs réelles. Une calibration correcte permet de minimiser les erreurs systématiques et d'obtenir des résultats reproductibles.

Procédure de calibration

La procédure de calibration varie légèrement en fonction du modèle du spectrophotomètre, mais elle implique généralement les étapes suivantes :

1. Préparation des solutions de référence : On utilise des solutions de référence dont la concentration est connue avec précision. Ces solutions peuvent être des étalons commerciaux ou des solutions préparées en laboratoire à partir de substances pures.
2. Réglage du zéro : On utilise une solution de blanc (généralement le solvant pur) pour régler l'absorbance à zéro à chaque longueur d'onde. Cela permet de compenser l'absorption de la cuve et du solvant.
3. Mesure des solutions de référence : On mesure l'absorbance des solutions de référence à différentes concentrations.
4. Construction de la courbe d'étalonnage : On trace une courbe d'étalonnage en portant l'absorbance en fonction de la concentration. La courbe d'étalonnage doit être linéaire sur une certaine plage de concentrations.
5. Vérification de la linéarité : On vérifie que la courbe d'étalonnage est bien linéaire. Si la courbe n'est pas linéaire, il faut utiliser des concentrations plus faibles ou ajuster les paramètres du spectrophotomètre.

Méthode de mesure

Une fois le spectrophotomètre calibré, on peut procéder à la mesure de la substance inconnue. Les étapes sont les suivantes :

1. Préparation de la solution inconnue : On prépare une solution de la substance inconnue dans le même solvant que les solutions de référence. Il est important de s'assurer que la solution est homogène et exempte de particules en suspension.
2. Mesure de l'absorbance : On mesure l'absorbance de la solution inconnue à la même longueur d'onde que celle utilisée pour la calibration.
3. Détermination de la concentration : On utilise la courbe d'étalonnage pour déterminer la concentration de la substance inconnue à partir de son absorbance. On recherche sur la courbe d'étalonnage la concentration correspondant à l'absorbance mesurée.

Facteurs influençant la mesure

Plusieurs facteurs peuvent influencer la précision des mesures spectrophotométriques :

• La propreté des cuves : Les cuves doivent être parfaitement propres et exemptes de rayures. Les impuretés et les rayures peuvent diffuser la lumière et fausser les mesures.
• La température : La température peut affecter l'absorbance des solutions. Il est donc important de maintenir une température constante pendant les mesures.
• La largeur de la fente : La largeur de la fente du monochromateur influe sur la résolution spectrale. Une fente trop large peut entraîner un élargissement des pics d'absorption et une perte de précision.
• La présence de bulles : Les bulles d'air dans la solution peuvent diffuser la lumière et fausser les mesures. Il faut donc s'assurer qu'il n'y a pas de bulles dans la cuve avant de procéder à la mesure.

Ce qu'il faut retenir

• La calibration est essentielle pour obtenir des mesures spectrophotométriques précises et fiables.
• La calibration consiste à préparer des solutions de référence, à régler le zéro, à mesurer les solutions de référence et à construire une courbe d'étalonnage.
• La méthode de mesure consiste à préparer la solution inconnue, à mesurer son absorbance et à déterminer sa concentration à l'aide de la courbe d'étalonnage.
• Plusieurs facteurs peuvent influencer la précision des mesures, notamment la propreté des cuves, la température, la largeur de la fente et la présence de bulles.