اسپکتروفتومتر بلورازما
اسپکتروفتومتر چگونه دستگاهی است؟
طیف سنجی یک تکنیک استاندارد در بسیاری از آزمایشگاه های شیمی است که از داده های جمع آوری شده، یک طیف جذبی را برای نمونه ترسیم می کند و دستگاهی که این کار را انجام می دهد، اسپکتروفتومتر نامیده می شود.
با استفاده از یک دستگاه اسپکتروفتومتر می توان خصوصیات بسیاری از ماده مانند غلظت، ترکیبات و هویت آن ماده را شناسایی کرد. این فرآیند بینشی در مورد سنتز پروتئین، عملکرد DNA و RNA ، رشد سلول های باکتریایی، واکنش های آنزیمی، آنالیز رنگ، تعیین پارامترهای آلودگی و موارد دیگر را ارائه می دهد. در ادامه، مکانیزم و کاربردهای اسپکتروفتومتر را با جزئیات بیشتری توضیح می‌دهیم.
اساس فیزیکی حاکم بر یک اسپکتروفتومتر چیست؟
دستگاه اسپکتروفتومتر ابزار مفیدی برای انجام آزمایش ها و مطالعه خواص نور و ماده است. با اندازه گیری مقدار نور جذب شده توسط یک نمونه در طول موج های مختلف، یک اسپکتروفتومتر می تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد ترکیب و دیگر خواص آن ارائه دهد.
کلمه اسپکتروفتومتر (Spectrophotometer) از چند بخش تشکیل شده است: «Spectro» که از انرژی تابشی یا طیف الکترومغناطیسی ریشه می گیرد. بخش بعدی، «photo» به نور اشاره دارد و در نهایت، "meter" که به یک ابزار اندازه گیری اشاره دارد. بنابراین، اسپکتروفتومتر، ابزار اندازه گیری طیف الکترومغناطیسی یا شدت نور است.
ایده اصلی اسپکتروفتومتری این است که در هنگام تابش نور به مواد، برهمکنش های مختلفی بین نور و ماده اتفاق می افتد. با تابش نور به یک محلول، بخشی از نور توسط مولکول های ماده جذب می شوند و بخشی دیگر از ان عبور می کنند.
دستگاه اسپکتروفتومتر وظیفه دارد که شدت پرتو قبل و بعد از عبور از ماده نمونه را مقایسه کرده و بر اساس آنها اطلاعات خاصی از ماده ارائه دهد. دقت داشته باشید که به دلیل اینکه ساختار الکترونی و ترکیب هر ماده متفاوت است، بنابراین، نمونه های مختلف مقادیر متفاوتی از نور جذب می کنند.
مکانیزم عملکردی یک اسپکتروفتومتر چگونه است؟
بیایید دستگاه اسپکتروفتومتر و عملکرد بخش های مختلف آن را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.
زمانی که محققان می خواهند اجزای یک فراورده واکنش را تعیین کنند، یا غلظت نمونه ای را بدست آورند، نمونه مورد نظر را در یک دستگاه اسپکتروفتومتر قرار می دهند و سپس نور با طول موج مشخصی را به آن می تابانند. نمونه ممکن است در هر طول موج متفاوتی از این نور، آن را از خود عبور داده یا جذب کند. منابع نوری رایج، لامپ های دوتریوم، هالوژن- تنگستن و LED ها هستند.
نور عبوری از نمونه عبور می کند، در حالی که نور جذب شده توسط نمونه گرفته می شود. اسپکتروفتومتر تعداد فوتون هایی عبوری یا شدت نور را اندازه گیری می کند و اطلاعات را به یک صفحه نمایش دیجیتال ( به صورت عدد کمی یا طیف) تبدیل می کند.
ساختار داخلی اسپکتروفتومتر به گونه ای است که نور پیوسته پیش از تابش، ابتدا توسط یک عنصر اپتیکی پراکنده کننده نور، مانند منشور یا توری پراش، به اجزای طیفی کوچکتر تفکیک می شود و تنها بخش خاصی از نور ( بسته به ماده) اجازه تابش به آن را می یابد.
پس از عبور نور از ماده نمونه، به سمت سیستم آشکارسازی حساس به نور حرکت می کند. مشابه منبع نور، عملکرد آشکارساز نیز به طول موج نور بستگی دارد. برخی از رایج ترین آشکارسازها، فوتودیودها و CCD ها هستند. وطیف اصلی آشکارساز این است که تعداد فوتون هایی را که به آن می رسند شمارش می کند.
در آشکارساز، فوتون ها به اطلاعات دیجیتالی تبدیل می شوند. این اطلاعات به رایانه منتقل می شود و به نرم افزار اجازه می دهد آن را به عنوان تابعی از طول موج و محدوده طیفی کالیبره و رسم کند که نمودار طیف جذبی نامیده می شود.
دسته بندی اسپکتروفتومتر ها
طیف سنج ها به طور کلی بر اساس محدوده طول موجی نور منبع طبقه بندی می شوند که سه طبقه بندی اصلی وجود دارد:
اسپکتروفتومتر UV-Vis
اسپکتروفتومتر های UV-Vis ، عمل جذب نور را در محدوده فرابنفش و مرئی طیف امواج الکترومغناطیسی اندازه گیری می کنند که معمولاً بازه 200 تا 700 نانومتر طیف را پوشش می دهند.
اسپکتروفتومتر IR
اسپکتروفتومتر های IR نمونه ها را با استفاده از نور مادون قرمز، در محدوده طول موجی 700-15000 نانومتر اندازه گیری می کنند. البته ناحیه مادون قرمز، طیف وسیعی است که بسته به دقت هر دستگاه اسپکتروفتومتر، بازه اندازه گیری دستگاه در این ناحیه می تواند متغیر باشد.
اسپکتروفتومتر UV-Vis-NIR
این نوع اسپکتروفتومتر ها طیف بسیار وسیعی از طول موج ها را پوشش می دهند و ترکیبی از دو اسپکتروفتومتر قبل هستند. در حقیقت این نوع از دستگاه های اسپکترومتری، از دو منبع نوری استفاده می کنند ( لامپ های دوتریوم و هالوژن- تنگستن) تا بتوانند کل این بازه را پوشش دهند.
کاربرد های اسپکتروفتومتر
آنالیزهای تجربی اغلب شامل یک جزء اسپکتروفتومتری، از جمله تولید طیف گسیل و جذب هستند. اما فراتر از آزمایشگاه، محققان از اسپکتروفتومتر برای بسیاری از تحقیقات دیگر استفاده می کنند.
اسپکتروفتومتر در زمینه های بالینی بسیار مفید بوده است و اطلاعاتی که از طیف‌های مختلف بافت ها و مواد ارائه می دهد، بینش دقیقی را از پاتوفیزیولوژی انواع بیماری ها ارائه می دهد. ضمن اینکه اسپکتروفتومتر یک دستگاه غیرمخرب است و بنابراین، از محبوبیت خوبی در حوزه پزشکی برخوردار است.
علاوه بر این، محققان و کارآگاهان برای مطالعه پیرامون شواهد جنایی به دستگاه های اسپکتروفتومتر روی می آورند زیرا این امکان را برای آنها فراهم می کند تا عناصر، مولکول‌ها و در نتیجه ماهیت مواد موجود در صحنه های جرم را تشخیص دهند.
در شیمی نیز از این دستگاه ها برای تعیین غلظت آنالیت در محلول، اندازه گیری دقیق سرعت واکنش و ثابت های تعادل و شناسایی و تعیین کمیت مواد استفاده می‌شود.
در حوزه بیولوژی، اسپکتروفتومتر ها تعیین کمیت پروتئین های مختلف و اسید نوکلئیک است و اندازه گیری های دقیق DNA ، RNA و تحقیقات سینتیک آنزیم ها را امکان پذیر می کنند.
در آنالیز پارامترهای صنعتی و محیطی اسپکتروفتومتر ها کاربرد بسیار ویژه ای دارند. در صنایع تولیدی و غذایی، از این دستگاه ها برای نظارت و کنترل رنگ محصولات و تضمین کیفیت استفاده می شود. سازمان های نظارت بر محیط زیست نیز از این اسپکتروفتومتر ها برای تعیین غلظت آلاینده های موجود در هوا، آب و خاک استفاده می کنند.
چگونه یک اسپکتروفتومتر با کیفیت خریداری کنیم؟
بعنوان یک مرجع انتخاب و خرید انواع اسپکتروفتومتر، ما به شما شرکت بلورآزما سنجش نور را معرفی می کنیم، زیرا که این شرکت جایگاه بسیار بالایی را در تولید محصولات اسپکتروفتومتری و اپتیکی در میان دیگر صنایع و رقبای خارجی از جمله HACH دارا می باشد.
انواع اسپکتروفتومتر رومیزی و پرتابل تولیدی شرکت بلورآزما، انتخاب های ارجحی برای عملیات آزمایشگاهی هستند که بالاترین سطح دقت و رزولوشن را دارند و از قطعات با کیفیتی طراحی و ساخته شده اند. برای انتخاب و یا خرید اسپکتروفتومتر و جهت دریافت مشاوره رایگان، با کارشناسان این مجموعه تماس بگیرید.
