Spektrofotometr- zasada działania.

Spektrofotometr- zasada działania.

Spektrofotometr to zaawansowane urządzenie pomiarowe, które mierzy ilość światła pochłanianego przez próbkę. Dzięki temu możemy precyzyjnie określić właściwości fizykochemiczne substancji w próbce.

Jak działa spektrofotometr?

Zasada działania spektrofotometru opiera się na analizie absorpcji światła przez próbkę. Wiązka światła, generowana przez lampę, przechodzi przez pryzmat lub siatkę dyfrakcyjną, które rozpraszają ją na różne długości fal. Następnie wybierana jest odpowiednia długość fali, która przechodzi przez próbkę umieszczoną w kuwecie. Po przejściu przez próbkę, światło pada na detektor, który rejestruje jego intensywność. Dzięki temu możemy uzyskać tzw. „spektrometryczny odcisk palca” próbki, który jest charakterystyczny dla danej substancji.

Zastosowania spektrofotometru

Spektrofotometry są powszechnie wykorzystywane do oznaczania stężenia substancji w roztworach. Zasada spektrofotometrycznego oznaczania stężeń opiera się na prawie Lamberta-Beera, które opisuje zależność między absorbancją, stężeniem substancji, długością drogi optycznej (długością kuwety), a współczynnikiem ekstynkcji substancji. Prawo to mówi, że intensywność światła transmitowanego przez roztwór zmniejsza się wykładniczo wraz ze wzrostem stężenia, długości drogi światła lub współczynnika ekstynkcji.

Budowa spektrofotometru

Spektrofotometr składa się z kilku podstawowych elementów:

  • Źródło światła: Zwykle stosuje się lampy deuterowe (zakres UV: 110-380 nm) i wolframowo-halogenowe (zakres widzialny: powyżej 380 nm).
  • Monochromator: Odpowiada za wybór wąskiego pasma promieniowania o wybranej długości fali. Składa się z kilku elementów, takich jak szczelina wejściowa, kolimator, element rozszczepiający światło oraz szczelina wyjściowa.
  • Miejsce umieszczenia próbki: To specjalnie przygotowane stanowisko, zapewniające odporność na działanie chemikaliów oraz maksymalną transmisję promieniowania.
  • Detektor: Przekształca energię promieniowania na sygnał elektryczny, co pozwala na uzyskanie wyników w postaci liczbowej lub graficznej. Wysoka czułość detektora ma kluczowe znaczenie dla precyzji pomiaru.

Rodzaje spektrofotometrów

Spektrofotometry dzielą się na:

  1. Jednowiązkowe – gdzie pomiar odbywa się najpierw na roztworze wzorcowym, a następnie na próbce badanej.
  2. Dwuwiązkowe – gdzie wiązka światła dzielona jest na dwie równoległe wiązki, z których jedna przechodzi przez próbkę wzorcową, a druga przez próbkę badaną. Detektor rejestruje różnicę w absorbancji.

Kluczowe parametry spektrofotometrów

Wybór spektrofotometru powinien opierać się na jego możliwościach technicznych. Kluczowe parametry to:

  • Zakres pracy: Typowe spektrofotometry UV-VIS działają w zakresie od 190 do 1100 nm. Spektrofotometry VIS ograniczają się do światła widzialnego (325-1000 nm).
  • Rozdzielczość: Im mniejsza szerokość spektralna wiązki przy danej długości fali, tym lepsza rozdzielczość. Typowe wartości rozdzielczości to od 1 do 0,1 nm.
  • Dokładność absorpcji: Istotna w badaniach ilościowych, wpływa na precyzję wyników.
  • Światło rozproszone: Jego obecność może powodować odchylenia w pomiarze absorbancji.

Wybór odpowiedniego spektrofotometru

Decyzja o wyborze spektrofotometru powinna być oparta na rodzaju pomiarów, które mają być wykonywane. Jeżeli badania mają dotyczyć jedynie substancji absorbujących światło widzialne, wystarczający będzie spektrofotometr z lampą wolframową, taki jak V-5100. Jeśli jednak konieczne są pomiary w zakresie zarówno światła widzialnego, jak i UV, warto zainwestować w urządzenie działające w szerszym zakresie, np. UV-5100 lub UV1600. Takie spektrofotometry umożliwiają pomiar stężenia jonów metali, złożonych związków organicznych, a także oznaczanie DNA, RNA i białek.

Po więcej informacji oraz fachową pomoc w doborze odpowiedniego sprzętu,  zachęcamy do kontaktu z naszym zespołem.

Ciasteczka

Na naszej stronie internetowej używamy plików cookie, a także umożliwiamy umieszczenie plików cookie naszym zewnętrznym dostawcom. Jeśli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych w celach analitycznych i statystycznych, dostosowania strony do indywidualnych potrzeb Użytkowników, a także nie wnosisz sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych osobowych w celach zapewnienia poprawnego oraz bezpiecznego funkcjonowania strony, kliknij „AKCEPTUJĘ”.

Czytaj więcej