Omniprésent dans certains domaines scientifiques, le spectrophotomètre ou spectromètre fait partie des outils les plus pertinents en matière de calcul de données. Qu’est-ce qu’un spectrophotomètre ? Quels sont les modèles existants ? Trouvez toutes les informations utiles dans la suite de cet article.

Définition du spectrophotomètre et classifications

Le spectrophotomètre est un outil utilisé dans la mesure spectrophotométrique.

Aussi appelé spectromètre ou spectroscope, cet instrument permet notamment de réaliser une mesure spectrométrique. Ce type de mesure s’applique à l’absorbance d’une solution à une longueur d’onde ou à une région déterminée du spectre.

L’absorbance d’une solution est calculée de manière proportionnelle à la concentration des substances en solution, selon la loi de Beer-Lambert. Le spectrophotomètre infrarouge sert à l’identification tandis que le spectrophotomètre ultra-visible ou UV visible est utilisé pour des analyses quantitatives.

En général, les spectrophotomètres infrarouges sont plutôt des outils dits qualitatifs. Dans les deux cas, des principes optiques similaires sont utilisés. Cependant, le spectromètre infrarouge parcourt l’échantillon en fréquence.

Les composantes du spectrophotomètre

Le spectromètre est composé d’une ou de plusieurs sources de lumière. On y distingue deux types de lumières : la lumière blanche ou la lumière polychromatique et la lumière UV. Généralement, la lampe UV est de type deutérium et la lampe visible est de type halogène. On distingue également des spectromètres à lampe Xénon.

  • L’appareil dispose d’un monochromateur formé d’un réseau diffracte la lumière de la source. Ce dispositif permet de faire une sélection de la longueur d’onde de la lumière qui devra traverser la solution à doser.
  • On y retrouve également une fente de largeur fixe ou variable dont le rôle est d’apporter les réglages nécessaires au niveau de la bande passante.
  • Le spectromètre est aussi doté d’un porte-cuvette permettant le maintien à bonne température de la solution devant être analysée. La température est conservée grâce à un circuit d’eau ou un effet Peltier. Ce mécanisme est particulièrement utile dans les mesures de cinétique enzymatique. La vitesse de réaction dépend en effet de la température.
  • L’appareil est également équipé d’une cuvette transparente dans laquelle la solution à analyser est placée. Il existe différents types de cuvettes suivant la qualité et la quantité d’échantillons. Ces cuvettes sont généralement fabriquées en matière plastique ou en quartz.

Le fonctionnement du spectrophotomètre

Vu que le solvant et les réactifs ne sont pas toujours transparents, il est impératif de réaliser un blanc ou témoin de compensation. Ce qui implique une mise à zéro du dispositif en plaçant uniquement le solvant et les réactifs utilisés dans la cuvette. Cette étape est à exécuter avant la mesure de la cuvette où se trouve l’échantillon pour chaque longueur d’onde analysée.

Les modèles de recherche connus sont à double faisceau et requièrent l’utilisation de deux cuvettes. La cuvette de référence contient le solvant et les réactifs et l’autre cuvette contenant l’échantillon avec solvant et réactif.

  • Domaines d’intervention

L’appareil est utilisé en biologie moléculaire pour l’extraction de l’ADN. En médecine, il sert à l’analyse cinétique des différentes enzymes sanguines. Dans la physique, il est employé pour l’analyse de la lumière par la détermination des composants chimiques à l’origine de l’émission lumineuse. Dans les industries graphiques, il permet de mesurer les couleurs de sorte à calibrer les périphériques de sortie.