4. Absorption et diffusion
Photométrie d'absorption (3/6)
Les inconvénients d'un photomètre à faisceau unique sont inhérents aux mesures fastidieuses de la référence et de l'échantillon réel pour une seule analyse. Le contenu de la cuvette doit être échangé ou même la cuvette de référence entière doit être remplacée par la cuvette de l'échantillon. Cette procédure entraîne facilement une imprécision de l'alignement optique qui n'est pas toujours perceptible. Le risque de mesurer des données inexactes est donc présent.
La collecte de données pour les deux cuves en même temps serait de loin plus pratique. Cela nécessite un alignement avec deux chemins optiques.
Le photomètre à double faisceau
La lumière provenant du monochromateur est divisée en deux faisceaux distincts par un séparateur de faisceau. Nous disposons maintenant de deux faisceaux pour les deux cuvettes. La lumière transmise est mesurée par deux photodétecteurs. Le solvant peut rester dans la cuvette de référence et sera examiné lors de chaque analyse, tout comme les différents échantillons.
Au lieu d'un séparateur de faisceau, il est possible d'utiliser des panneaux de verre tournants. Ils sont partiellement réfléchis de sorte que la lumière monochromatique est alternativement transmise à la cuvette d'échantillon et réfléchie pour passer dans la cuvette de référence.
On pourrait objecter que les deux configurations ne sont plus identiques. Il s'agit d'une condition préalable à l'analyse des données, comme le montre la page précédente. Dans ce cas particulier, on trouve deux lentilles et deux détecteurs de lumière différents.
L'objection est justifiée. Cependant, les différences attendues dans les distances peuvent être résolues grâce à une astuce. Les deux cuvettes sont remplies au départ avec le même liquide de référence (principalement de l'eau purifiée) et les signaux des détecteurs sont mesurés. Cette opération est effectuée pour toutes les longueurs d'onde dont les coefficients d'absorption doivent être analysés. Les écarts observés dans les signaux sont donc dus aux différents trajets des rayons et aux sensibilités des détecteurs.
Le logiciel du photomètre déduit alors de ces écarts des facteurs qui permettent de corriger ultérieurement les signaux afin de rendre les doubles faisceaux numériquement égaux l'un à l'autre. Cet ajustement électronique du signal est généralement appelé « autozéro ».
Une mesure ultérieure avec le liquide de référence dans les deux cuves devrait donner une valeur proche de zéro pour l'extinction. C'est un test de l'ajustement optique et électronique correct des deux voies lumineuses. Le photomètre est désormais prêt pour l'analyse des caractéristiques d'absorption des échantillons.
La page suivante montre un photomètre moderne à double faisceau, tel qu'il est disponible dans tous les laboratoires de chimie et de physique.
