Spektrofotometr UV-Vis

Spektrofotometr odpovídá na jiný druh otázky než většina přístrojů, vedle kterých stojí. Neuvádí vlastnost vzorku přímo; uvádí, kolik světla vzorek při vlnové délce, kterou někdo zvolil, pohltil, a všechno ostatní - koncentrace, čistota, zda reakce proběhla tam, kde měla - se z toho odvozuje. Volba, která určuje vše následující, je proto to, na jaké vlnové délky přístroj dosáhne a jak jemně je dokáže oddělit.

Tato nabídka zahrnuje devět modelů ve dvou řadách. Řada V pracuje ve viditelné oblasti s wolframovou lampou; řada UV přidává xenonovou lampu a dosahuje až k 190 nm. V obou se šířka pásma pohybuje od 5 nm do 1,8 nm, přesnost vlnové délky od 2 nm do ±0,5 nm a všechny modely kromě jednoho jsou jednopaprskové.

Co přístroj měří

Uvádějí se čtyři veličiny: propustnost, absorbance, koncentrace a faktor směrnice, který spojuje poslední dvě. Propustnost je podíl dopadajícího světla, který vzorkem projde. Absorbance je její záporný logaritmus, tedy veličina, která je v pracovním rozsahu úměrná koncentraci a ve které se většina měření skutečně provádí. Koncentrace vyplývá z absorbance pomocí faktoru stanoveného proti standardům o známé koncentraci a faktor směrnice je ten přepočet, který přístroj drží.

Protože vztah mezi absorbancí a koncentrací je lineární jen v určitých mezích, je použitelný měřicí rozsah užší, než stupnice naznačuje. Příliš koncentrovaný vzorek se odečte, jako by byl zředěný, protože vztah přestane být lineární dřív, než detektoru dojde signál. To je vlastnost metody, nikoli přístroje, a proto volba délky optické dráhy a ředění rozhoduje stejně jako volba modelu.

Jak měření funguje

Světlo z lampy se rozkládá holografickou mřížkou 1200 čar na milimetr v monochromátoru Czerny-Turner, který široký výstup mění na úzké pásmo na zvolené vlnové délce. Tento svazek jedné vlnové délky prochází vzorkem a intenzita, která dorazí k detektoru, se porovnává s intenzitou, která k němu dorazila přes referenci. Poměr je propustnost a logaritmus jeho převrácené hodnoty je absorbance.

Z tohoto uspořádání plynou tři věci. První je, že zdroj a detektor jsou stejně součástí měření jako vzorek, a proto se životnost zdroje a drift ve specifikaci vůbec objevují. Drift je uváděn jako ≤0,003 A u všech modelů a je to údaj, který rozhoduje o tom, zda lze malému rozdílu absorbance věřit během dlouhé série. Druhá je, že rozlišení určuje monochromátor: mřížka je pro celou nabídku společná, ale šířka štěrbiny za ní, uváděná jako šířka spektrálního pásma, společná není, a o tom, zda dva blízké píky zůstanou oddělené, rozhoduje šířka pásma, nikoli mřížka. Třetí je, že záleží na referenci. Každé měření je poměr, takže vše, co se mezi odečtem reference a odečtem vzorku změní, se promítne do výsledku, pokud optika neměří obojí současně nebo se přístroj dostatečně často nenuluje.

Volba mezi viditelnou a ultrafialovou řadou

Viditelná řada dosahuje 320-1100 nm, kromě LC-V1200E, kde je rozsah 350-1050 nm. Ultrafialová řada dosahuje u všech modelů 190-1100 nm, přičemž dodatečný rozsah pochází z xenonové lampy vedle wolframové. Nic jiného ve specifikaci o tom nerozhoduje: metodu psanou pod přibližně 320 nm nelze na viditelném přístroji provést, protože tam není žádné světlo k pohlcení, a metoda psaná nad touto vlnovou délkou ultrafialovou řadu nepotřebuje, pokud ji nepotřebuje něco jiného v téže laboratoři.

Tam, kde jsou z jednoho přístroje potřeba obě oblasti, pokrývá řada UV viditelnou oblast v témže těle, takže není důvod kupovat navíc řadu viditelnou. Tam, kde práce zůstává celá ve viditelné oblasti a laboratoř se pod 320 nm chystat nehodlá, dosáhnou viditelné modely stejných vlnových délek se stejnou mřížkou, ovšem s nižší specifikací.

Šířka pásma a proč rozhoduje o rozlišení dvou píků

Šířka spektrálního pásma je šířka pásma vlnových délek, které přístroj při jednom nastavení skutečně propustí, a zde se pohybuje od 5 nm do 1,8 nm. Široká šířka pásma není jen hrubší odečet: zprůměruje vše uvnitř onoho okna 5 nm, takže dva absorpční píky ležící několik nanometrů od sebe se hlásí jako jedno široké rameno a žádná pečlivost jinde je nezachrání. Požadavkem je šířka pásma pohodlně užší, než je měřený pík, a tam, kde metoda uvádí šířku píku, lze šířku pásma volit přímo proti ní.

To je důvod, proč nabídka u devíti modelů pokrývá v šířce pásma téměř trojnásobek. Tam, kde metoda odečítá široký viditelný pík na pevné vlnové délce, není šířka pásma 4 nm nebo 5 nm kompromisem. Tam, kde metoda zahrnuje ostrý pík, rameno nebo dva píky, které je třeba oddělit, jsou to modely s 1,8 nm nebo 2 nm, které to dokážou.

Jedna vlnová délka, nebo skenování

Základní modely se nastaví na jednu vlnovou délku a tam vzorek odečtou, což rutinní stanovení potřebuje a je to nejrychlejší způsob, jak je provést. Modely N a NC a modely Pro a 1800 skenují: vlnová délka se posouvá spojitě a spektrum se zaznamenává v rozsahu, což je nutné k nalezení píku, ke srovnání vzorku s referenčním spektrem nebo k ověření, že jinde v rozsahu neabsorbuje něco neočekávaného.

Skenování není jen pro výzkum. Každá metoda, která se má v laboratoři validovat nebo kterou může narušit interferující látka, se obhajuje snáz spektrem než jediným bodem, a spektrum pořízené jednou často odstraní pozdější spor. Tam, kde je metoda pevně dána jednou vlnovou délkou a odpovědí je prostě číslo na této vlnové délce, není provoz na jedné vlnové délce omezením a skenovací modely nejsou potřeba.

Jeden paprsek a dva paprsky

Osm z devíti modelů je jednopaprskových, což znamená, že referenci a vzorek měří v různých okamžicích a spoléhají na nulování, aby byly srovnatelné. LC-UV1800 je dvoupaprskový, světlo rozděluje tak, že vzorek i reference se měří současně a každá změna postihující obojí se průběžně vyruší. U jednopaprskového přístroje vstupují do výsledku mezi odečtem reference a odečtem vzorku drift zdroje, drift detektoru i změna teploty v prostoru; pravidelné nulování většinu z toho odstraní, a proto jednopaprskové přístroje zůstávají pro rutinní práci zcela dostačující.

Rozdíl se vyplatí ve dvou situacích: u měření, které má zůstat dlouhodobě stabilní, a u metody, v níž je rozdíl absorbance mezi vzorkem a referencí tak malý, že drift je jeho významnou částí. LC-UV1800 navíc nese nejjemnější šířku pásma v nabídce, 1,8 nm, takže je to přístroj pro laboratoř, která potřebuje úzkou šířku pásma i stabilitu, nikoli pro takovou, která chce jen vrchol nabídky.

Kyvety, prostor pro vzorek a spotřební materiál

Každý model se dodává s držákem pro čtyři kyvety, buď s pevným držákem 1 cm, nebo u některých modelů s nastavitelným 0,5-5 cm, a s krabicí čtyř skleněných kyvet 1 cm. Modely UV přidávají dvě křemenné kyvety. To je celá sada a podstatné je, že sklo v ultrafialové oblasti nepropouští: každé měření pod přibližně 320 nm potřebuje křemenné kyvety, ty se dodávají pouze s modely UV a je třeba je objednat zvlášť. Další křemenné kyvety jsou samostatná objednávková položka, nikoli příslušenství, které si lze vypůjčit z jiného přístroje.

Délka optické dráhy držáku rozhoduje stejně jako šířka pásma: absorbance je úměrná vzdálenosti, kterou světlo vzorkem urazí, takže držák 0,5 cm a držák 5 cm měří různé množství téhož roztoku. Tam, kde metoda uvádí délku optické dráhy, musí jí držák odpovídat, a tam, kde se má zředěný vzorek odečíst bez zahuštění, zvedne delší optická dráha absorbanci do použitelného rozsahu.

Omezení měření a hlediska při výběru

Několik parametrů, na kterých v laboratoři záleží, není v podkladech nikde uvedeno: síťové napájení, doba zahřátí, meze teploty a vlhkosti okolí, interval výměny zdroje, stupeň krytí skříně a životnost světelného zdroje podle modelu. Nic z toho zde není odhadnuto a poznámka podkladů, že jejich údaje jsou jmenovité hodnoty dodavatele, které je třeba potvrdit proti typovému štítku a návodu dodaného přístroje, platí pro celou stránku.

Dvě provozní meze stojí za to uvést přímo. Přístroj váží podle modelu 7 kg až 12,5 kg a je to stolní přístroj, jehož optická dráha je citlivá na vibrace, takže patří na stabilní stůl, nikoli na sdílený vozík. A lampy jsou spotřební materiál s udávanou životností 1 000 h nebo 2 000 h podle modelu, kterou podle podkladů zkracuje časté spínání, takže přístroj používaný celý pracovní den je lépe nechat běžet, než jej kolem každého měření vypínat a zapínat.

Tam, kde má být přístroj používán pro regulované zkoušení, jsou kvalifikační doklady samostatným požadavkem. Podklady uvádějí, že certifikační materiál byl ve zdroji odstraněn a že žádné informace o certifikaci nejsou zahrnuty, a doporučují vyžádat pro farmaceutické a potravinářské zkoušení od dodavatele certifikát typového schválení a validační dokumentaci 3Q. To je otázka pro poptávku, nikoli předpoklad z dodávky.

Objednávka

Odpověď určují vlnová délka nebo vlnové délky, které metoda používá, šířka píku a z ní plynoucí požadovaná šířka pásma, to, zda stačí provoz na jedné vlnové délce, nebo se má zaznamenat spektrum, zda je ultrafialová oblast vůbec potřeba, délka optické dráhy kyvet, zda se mají výsledky zachytit v počítači, a které doklady vyžaduje systém jakosti laboratoře. Uvádějte podle možnosti metodu, nikoli jen model, protože vlnová délka a šířka píku určují seznam modelů, nikoli naopak. Množství, přístav určení a požadovaný termín dodání poptávku doplní.