UV-Vis স্পেকট্রোস্কোপি

ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোস্কোপি

ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোস্কোপি (UV-Vis Spectroscopy) একটি বহুল ব্যবহৃত বর্ণালীবীক্ষণ কৌশল। এই পদ্ধতিতে কোনো নমুনার উপর অতিবেগুনী (Ultraviolet) এবং দৃশ্যমান (Visible) অঞ্চলের আলোকরশ্মি চালনা করে, সেই নমুনা দ্বারা শোষিত আলোর পরিমাণ পরিমাপ করা হয়। এই পরিমাপের মাধ্যমে নমুনার উপাদানগত বৈশিষ্ট্য, যেমন - গঠন, পরিমাণ এবং বিশুদ্ধতা সম্পর্কে ধারণা লাভ করা যায়। এটি গুণগত বিশ্লেষণ এবং পরিমাণগত বিশ্লেষণ উভয় ক্ষেত্রেই ব্যবহৃত হয়।

কার্যনীতি

আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং আলোর শোষণ ক্ষমতার মধ্যে সম্পর্কই এই স্পেকট্রোস্কোপির মূল ভিত্তি। যখন একটি পদার্থ আলো শোষণ করে, তখন তার মধ্যে থাকা ইলেকট্রনগুলো উচ্চ শক্তিস্তরে উন্নীত হয়। এই উন্নয়নের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভরশীল। অতিবেগুনী এবং দৃশ্যমান অঞ্চলের আলোকরশ্মি সাধারণত পদার্থের ইলেকট্রনগুলোর মধ্যে π → π* এবং n → π* संक्रमण ঘটাতে সক্ষম। এই ইলেকট্রনগুলোর संक्रमणের ফলে নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষিত হয়, যা স্পেকট্রোস্কোপিতে একটি শোষণ বর্ণালী (Absorption Spectrum) তৈরি করে।

আলোর শোষণ নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়:

A = εbc

এখানে,

A = শোষণ (Absorbance)
ε = মোলার শোষণ সহগ (Molar absorptivity)
b = আলোর পথদৈর্ঘ্য (Path length)
c = নমুনার ঘনত্ব (Concentration)

এই সূত্র থেকে বোঝা যায় যে, শোষণ ক্ষমতা নমুনার ঘনত্ব এবং আলোর পথদৈর্ঘ্যের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত।

উপकरणসমূহ

একটি সাধারণ ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোমিটারের প্রধান অংশগুলো হলো:

১. আলোর উৎস (Light Source): সাধারণত ডিউটেরিয়াম ল্যাম্প (Deuterium lamp) অতিবেগুনী অঞ্চলের জন্য এবং টাংস্টেন হ্যালোজেন ল্যাম্প (Tungsten halogen lamp) দৃশ্যমান অঞ্চলের জন্য ব্যবহৃত হয়। ২. মনোক্রোমেটর (Monochromator): এটি আলোকরশ্মিকে বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বিভক্ত করে। প্রিজম (Prism) বা গ্রেটিং (Grating) ব্যবহার করে মনোক্রোমেটর তৈরি করা হয়। ৩. নমুনা ধারক (Sample Holder): এখানে নমুনা রাখা হয়, যা সাধারণত কোয়ার্টজ (Quartz) বা গ্লাসের তৈরি হয়ে থাকে। ৪. ডিটেক্টর (Detector): এটি নমুনার মধ্য দিয়ে যাওয়া আলোর পরিমাণ পরিমাপ করে। ফটোডায়োড (Photodiode) বা ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউব (Photomultiplier tube) সাধারণত ডিটেক্টর হিসেবে ব্যবহৃত হয়। ৫. ডেটা প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট (Data Processing Unit): এটি ডিটেক্টরের সংকেতকে বিশ্লেষণ করে শোষণ বর্ণালী তৈরি করে এবং ডেটা প্রদর্শন করে।

নমুনা প্রস্তুতি

নমুনা প্রস্তুতি ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোস্কোপির একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপ। নমুনার প্রকৃতি এবং বিশ্লেষণের উদ্দেশ্যের উপর ভিত্তি করে নমুনা প্রস্তুতি ভিন্ন হতে পারে। কিছু সাধারণ নমুনা প্রস্তুতি পদ্ধতি নিচে উল্লেখ করা হলো:

দ্রবণ তৈরি (Solution Preparation): কঠিন নমুনাকে উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত করে দ্রবণ তৈরি করা হয়। দ্রাবকটি অবশ্যই ইউভি-ভিআইএস অঞ্চলে স্বচ্ছ হতে হবে।
লঘুকরণ (Dilution): নমুনার ঘনত্ব বেশি হলে, দ্রাবক ব্যবহার করে লঘু করা হয়।
পরিস্রাবণ (Filtration): দ্রবণে উপস্থিত কণা বা অশুদ্ধি দূর করার জন্য পরিস্রাবণ করা হয়।
কিউভেট ব্যবহার (Cuvette Usage): দ্রবণটিকে কোয়ার্টজ বা গ্লাসের তৈরি কিউভেটে রাখা হয়।

অ্যাপ্লিকেশন

ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোস্কোপির বিভিন্ন ক্ষেত্রে অসংখ্য ব্যবহার রয়েছে। নিচে কয়েকটি উল্লেখযোগ্য অ্যাপ্লিকেশন আলোচনা করা হলো:

১. রাসায়নিক বিশ্লেষণ (Chemical Analysis): কোনো দ্রবণে নির্দিষ্ট রাসায়নিক পদার্থের পরিমাণ নির্ণয় করতে এই পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। Beer-Lambert সূত্র ব্যবহার করে পদার্থের ঘনত্ব নির্ণয় করা যায়।

২. ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্প (Pharmaceutical Industry): ওষুধের গুণমান নিয়ন্ত্রণ এবং ওষুধের উপাদানগুলির পরিমাণ নির্ধারণের জন্য এটি ব্যবহৃত হয়।

৩. খাদ্য শিল্প (Food Industry): খাদ্য পণ্যের রং, স্বাদ এবং পুষ্টি উপাদান পরিমাপের জন্য এই পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

৪. পরিবেশ বিজ্ঞান (Environmental Science): জল এবং বায়ু দূষণের মাত্রা নির্ণয় করতে এটি ব্যবহৃত হয়।

৫. জৈব রসায়ন (Biochemistry): প্রোটিন, ডিএনএ এবং অন্যান্য জৈব অণুর গঠন এবং পরিমাণ নির্ধারণের জন্য এই পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। এনজাইম গতিবিদ্যা অধ্যয়নেও এটি গুরুত্বপূর্ণ।

৬. পলিমার রসায়ন (Polymer Chemistry): পলিমারের আণবিক ওজন এবং গঠন নির্ধারণের জন্য ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করা হয়।

৭. ন্যানো পার্টিকেল বিশ্লেষণ (Nanoparticle Analysis): ন্যানো পার্টিকেলের আকার এবং আকৃতি নির্ধারণের জন্য এই পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

৮. রং এবং রঞ্জক শিল্প (Dye and Pigment Industry): রং এবং রঞ্জকের গুণমান এবং বিশুদ্ধতা পরীক্ষার জন্য এটি ব্যবহৃত হয়।

৯. ফরেনসিক বিজ্ঞান (Forensic Science): অপরাধ তদন্তে বিভিন্ন রাসায়নিক পদার্থের উপস্থিতি সনাক্ত করতে এটি ব্যবহৃত হয়।

সুবিধা এবং অসুবিধা

ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোস্কোপির কিছু সুবিধা এবং অসুবিধা নিচে উল্লেখ করা হলো:

সুবিধা:

সহজ এবং দ্রুত বিশ্লেষণ পদ্ধতি।
কম খরচে ব্যবহারযোগ্য।
নমুনার পরিমাণ কম লাগে।
গুণগত এবং পরিমাণগত উভয় বিশ্লেষণ করা যায়।

অসুবিধা:

জটিল মিশ্রণের বিশ্লেষণ কঠিন।
আলোর বিক্ষেপণ (Light scattering) দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে।
নমুনার প্রস্তুতি গুরুত্বপূর্ণ।
কিছু রাসায়নিক পদার্থ ইউভি-ভিআইএস অঞ্চলে আলো শোষণ করে না।

উন্নত কৌশল

ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোস্কোপির কিছু উন্নত কৌশল হলো:

ডেরিভেটিভ স্পেকট্রোস্কোপি (Derivative Spectroscopy): এই পদ্ধতিতে শোষণ বর্ণালীর প্রথম বা দ্বিতীয় ডেরিভেটিভ নেওয়া হয়, যা বর্ণালীর রেজোলিউশন বৃদ্ধি করে এবং ছোট শিখরগুলো সনাক্ত করতে সাহায্য করে।
টু-ডাইমেনশনাল স্পেকট্রোস্কোপি (Two-Dimensional Spectroscopy): এই পদ্ধতিতে দুটি ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো ব্যবহার করে নমুনার আরও বিস্তারিত তথ্য পাওয়া যায়।
অ্যাটেনুয়েটেড টোটাল রিফ্লেক্টেন্স (Attenuated Total Reflectance - ATR): এই পদ্ধতিতে নমুনা এবং স্পেকট্রোমিটারের মধ্যে সরাসরি সংযোগ স্থাপন করা হয়, যা কঠিন এবং তরল উভয় নমুনার বিশ্লেষণের জন্য উপযোগী।

ভলিউম বিশ্লেষণ এবং টেকনিক্যাল বিশ্লেষণ

ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোস্কোপির ডেটা বিশ্লেষণের জন্য ভলিউম বিশ্লেষণ এবং টেকনিক্যাল বিশ্লেষণ এর ধারণাগুলো ব্যবহার করা যেতে পারে। ভলিউম বিশ্লেষণ ব্যবহার করে নমুনার ঘনত্ব এবং উপাদানের পরিমাণ নির্ণয় করা হয়। টেকনিক্যাল বিশ্লেষণ ব্যবহার করে শোষণ বর্ণালীর বৈশিষ্ট্য এবং নমুনার গঠন সম্পর্কে ধারণা পাওয়া যায়।

এই বিষয়ে আরও কিছু প্রাসঙ্গিক লিঙ্ক:

এই নিবন্ধটি ইউভি-ভিআইএস স্পেকট্রোস্কোপির একটি বিস্তৃত চিত্র দেওয়ার চেষ্টা করেছে। এই বিষয়ে আরও জানতে, উল্লেখিত লিঙ্কগুলো অনুসরণ করা যেতে পারে।

এখনই ট্রেডিং শুরু করুন

IQ Option-এ নিবন্ধন করুন (সর্বনিম্ন ডিপোজিট $10) Pocket Option-এ অ্যাকাউন্ট খুলুন (সর্বনিম্ন ডিপোজিট $5)

আমাদের সম্প্রদায়ে যোগ দিন

আমাদের টেলিগ্রাম চ্যানেলে যোগ দিন @strategybin এবং পান: ✓ দৈনিক ট্রেডিং সংকেত ✓ একচেটিয়া কৌশলগত বিশ্লেষণ ✓ বাজারের প্রবণতা সম্পর্কে বিজ্ঞপ্তি ✓ নতুনদের জন্য শিক্ষামূলক উপকরণ