Cuvette en verre de quartz, cellule à vapeur en verre optique pour spectroscopie atomique

Résumé

Contrairement à une cuvette standard qui contient des échantillons liquides, une cellule d'absorption atomique est conçue pour contenir une phase gazeuse d'atomes libres à haute température.

Une cuvette est généralement un parallélépipède rectangle, dont la base et deux côtés sont en verre dépoli (mat), tandis que les deux autres faces opposées sont des surfaces optiques transparentes formant le trajet de la lumière. Ces surfaces optiques sont réalisées selon des méthodes telles que la formation monobloc par fusion, la frittage à haute température de poudre de verre ou le collage avec un adhésif.

Les cuvettes sont principalement utilisées en analyse spectroscopique pour des études quantitatives, qualitatives et cinétiques. Elles constituent des accessoires essentiels pour des instruments tels que les spectrophotomètres, contenant des solutions de référence et des échantillons afin de déterminer la concentration de substances, d'identifier des composants et de surveiller les processus réactionnels

Forme et spécifications :

• - Forme : Les formes courantes incluent le rectangle et le cylindre. Les cuvettes rectangulaires sont les plus largement utilisées. Parmi leurs quatre faces, deux sont optiquement transparentes et deux sont dépolies, ce qui facilite la manipulation et réduit la diffusion de la lumière. Les cuvettes cylindriques sont moins fréquentes et sont généralement utilisées pour des instruments spécifiques ou des expériences spécialisées.
• - Spécifications : Ils se distinguent principalement par la longueur du trajet optique (la distance parcourue par la lumière à travers la cuvette). Les longueurs de trajet courantes sont 0,1 cm, 0,2 cm, 0,5 cm, 1 cm, 2 cm, 3 cm et 5 cm. La longueur du trajet influence l'ampleur de l'absorbance. Selon la loi de Lambert-Beer, toutes choses égales par ailleurs, une longueur de trajet plus grande entraîne une absorbance plus élevée.

Détails

Caractéristiques de la cuvette en quartz

• A. Grande résistance mécanique, forte adaptabilité aux variations de température, partie de collage très solide, supportant une pression interne de plusieurs atmosphères.
• B. Technologie de traitement optique extrêmement précise, excellente performance optique de la surface transparente.
• C. Verre de quartz de haute qualité, assurant l'absence de bulles et de stries.
• D. Résistance élevée à la corrosion, capable de supporter pendant 24 heures sans décollement ni fuite : l'acide chlorhydrique 6 mol/L, l'acide chlorhydrique 6 mol/L, l'éthanol anhydre, le tétrachlorure de carbone et le benzène.

Le matériau de la cuvette en quartz :

Le verre de quartz, en particulier les feuilles de verre de quartz optique, présente des avantages tels qu'une excellente résistance à haute température et à haute pression, ce qui le rend supérieur à d'autres matériaux optiques. Le verre de quartz offre de très bonnes performances de transmission dans l'ultraviolet, avec une absorption minimale de la lumière visible et proche infrarouge, ce qui en fait un matériau fondamental pour la fabrication des fibres optiques. Son coefficient de dilatation thermique extrêmement faible et sa grande stabilité chimique, ainsi que ses caractéristiques en termes de bulles, stries, homogénéité et biréfringence comparables à celles du verre optique classique, en font le matériau optique privilégié pour les applications en environnements sévères.

Caractéristique des cuvettes en quartz :

• offrent une excellente transmittance dans les spectres ultraviolet (UV) et visible. Contrairement au verre ou au plastique, elles n'absorbent pas la lumière UV, ce qui les rend essentielles pour un large éventail d'applications en spectroscopie UV-Vis.
• C'est là leur principal avantage par rapport aux cuvettes en verre, qui sont uniquement adaptées au domaine de la lumière visible.

Paramètre

3 : Utilisation : Le faisceau laser traverse la cellule d'absorption contenant une vapeur atomique, et l'atténuation de la lumière est mesurée afin de déterminer la concentration.

Utilisations principales et scénarios d'application

• ‌Analyse quantitative‌ : Sur la base de la loi de Beer-Lambert, la concentration d'un analyte est calculée en mesurant l'absorbance de la lumière à des longueurs d'onde spécifiques. Par exemple, la détection d'ions métalliques lourds (par exemple, cuivre, plomb) dans les analyses de qualité de l'eau ou l'analyse de nutriments (par exemple, protéines, vitamines) dans les aliments.‌‌
• ‌Analyse qualitative‌ : En comparant les spectres d'absorption d'échantillons inconnus avec ceux de substances étalons, les cuvettes aident à identifier le type de matériau, comme dans l'analyse structurelle des composés organiques.‌‌
• études cinétiques : La surveillance continue des variations d'absorbance pendant les réactions permet d'obtenir des paramètres tels que les vitesses de réaction et l'énergie d'activation. Un exemple consiste à analyser les facteurs influençant les réactions catalysées par des enzymes.

Sélection des types et considérations d'utilisation

• compatibilité en longueur d'onde : Les cuvettes en quartz doivent être utilisées dans la gamme UV (190–400 nm). Pour la gamme de lumière visible (400–900 nm), on peut utiliser du verre ou du quartz, le verre étant généralement choisi pour réduire les coûts. Des cuvettes spécifiques sont nécessaires pour la gamme infrarouge.
• sélection de la longueur de trajet : Utilisez une longue longueur de trajet (2–3 cm) pour les solutions de couleur claire et une courte longueur de trajet (0,5–1 cm) pour les solutions de couleur foncée afin de garantir que l'absorbance reste dans la plage optimale.
• ‌Lignes directrices opérationnelles‌ : Tenir la cuvette par les côtés mat pour éviter de toucher les surfaces optiques transparentes. Remplir jusqu'à environ 2/3 de sa hauteur. Nettoyer immédiatement après utilisation, en utilisant des solvants spécifiques (par exemple, un mélange d'éther et d'éthanol) pour les taches tenaces

Méthode de lavage

• 1. Laver avec un mélange d'éther (50 %) et d'éthanol absolu (50 %).
• 2. Si elle est trop sale, elle peut être nettoyée avec une solution détergente spéciale, mais le temps de nettoyage doit être court (10 min), puis rincer à l'eau.