7. เครื่องวัดการดูดกลืนแสง (UV-VIS Spectrophotometer)
รูปที่ 7 เครื่องวัดการดูดกลืนแสง
UV-VIS Spectrophotometer เป็นเครื่องมือที่วัดการดูดกลืนแสงของแสงช่วงความยาวคลื่น 190-800 nm UV-VIS Spectrophotometer ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในห้องปฏิบัติการเพื่อหาปริมาณสารอนินทรีย์ในตัวอย่างเช่น ไนไตรท์,แอมโมเนีย ฯลฯ โดยวัดการดูดกลืนแสงของสารประกอบที่มีสีเทียบกับสารละลายมาตรฐาน
5.1ธรรมชาติของแสง
แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic wave) แสงมีความเร็วในสุญญากาศเท่ากับผลคูณของความยาวคลื่น (nm) และความถี่ (frequency) แต่ความเร็วในการเดินทางจะเปลี่ยนไปเมื่อเดินทางผ่านตัวกลางอื่นๆโดยมีความเร็วในการเดินทางเท่ากับ 2.9979 x 10-16ซม./วินาที/n (n = ดรรชนีหักเหของตัวกลาง, refractive index) แสงต่างชนิดกันจะมีความยาวคลื่นต่างกันและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแตกต่างกัน
ความเข้มของแสงนิยมวัดในหน่วยกำลังเทียน (candle power) หรือลูเมน (lumen)
ปริมาณแสงแปรผันโดยตรงกับความเข้ม (intensity) ของแสงดังนั้นการวัดความเข้มของแสงจึงเป็นการวัดปริมาณแสงทางอ้อม
ความยาวคลื่นแสงนิยมแทนด้วยอักษรกรีกคือ λ (แลมบ์ดา, lambda) แสงแต่ละช่วงความยาวคลื่นถูกกำหนดให้มีชื่อเรียกต่างกันตามข้อกำหนดของ the Joint Committee on Nomenclature in Applied Spectroscopy ดังนี้ (ชูชาติ และเปรมใจ, ๒๕๒๕)
แสงที่มองเห็น (visible light) เป็นแสงสีขาวที่เกิดจากการรวมกันของแสงสีต่างๆ มีสีหลักอยู่ ๗ สี คือสีม่วง สีคราม สีน้ำเงิน สีเขียว สีเหลือง สีแสด และสีแดงมีความยาวคลื่นตั้งแต่
400-700 nm เมื่อแสงสีขาวตกกระทบวัตถุแล้วทำให้มองเห็นวัตถุเป็นสีใดแสดงว่าวัตถุดูดกลืนแสงสีอื่นหมดแต่สะท้อนแสงสีที่ตามองเห็นออกมา แต่ถ้าวัตถุนั้นๆดูดกลืนแสงทุกสีไว้ได้หมดจะมองเห็นวัตถุเป็นสีดำแสงอุลตราไวโอเลต (ultraviolet light) มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 210-380 nm เป็นแสงที่มีคุณสมบัติในการทำให้อิเล็กตรอนของอะตอมเกิดการส่งผ่าน (electronic transmission) เมื่อร่างกายถูกแสงนี้เป็นเวลานานอาจเกิดอันตรายตัวอย่างเช่น ผิวหนังไหม้เกรียม เยื่อบุลูกตาถูกทำลายและอาจทำให้เกิดเป็นมะเร็งของผิวหนังได้เนื่องจากแสงอุลตราไวโอเลตทำให้ไธมินเบส (thymine base) ในนิวเคลียสของเซลล์รวมตัวกัน
แสงอินฟราเรด (infrared light) เป็นแสงที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า สามารถทำให้โมเลกุลของวัตถุต่างๆเกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงจนเกิดความร้อนขึ้นมากเนื่องจากวัตถุส่วนใหญ่ดูดกลืนแสงในช่วงความยาวคลื่นในช่วง 3000-100000 nm ได้ดี ดังนั้นจึงนิยมใช้รังสีอินฟราเรดในการทำให้วัตถุต่างๆ แห้งเพราะมีประสิทธิภาพในการทำให้แห้งสูงกว่าการใช้ความร้อนแบบธรรมดา
รูปที่ 8 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
5.2 กฎแห่งการดูดกลืนแสง
5.2.1 กฎของแลมเบิร์ต (ค.ศ.1760) กล่าวว่า แสงที่ถูกดูดกลืนเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความหนาของตัวกลางที่แสงผ่าน