Apakah spektrofotometer
Spektrofotometer mengukur berapa banyak cahaya yang diserap oleh sampel pada panjang gelombang yang dipilih. Oleh sebab banyak bahan menyerap cahaya berkadar dengan kepekatannya, instrumen ini menukar bacaan serapan menjadi keputusan kuantitatif, dan itulah sebabnya ia muncul dalam pengujian air dan air sisa, dalam analisis makanan dan minuman, dalam kawalan kualiti farmaseutikal, dan dalam mana-mana makmal yang mengikut kaedah kolorimetri.
Julat nampak ialah kes yang lazim: sesuatu kompleks berwarna terbentuk dalam sampel dan instrumen mengukur betapa kuatnya ia menyerap. Julat ultralembayung melanjutkannya kepada bahan yang tidak berwarna tetapi masih menyerap di bawah jalur nampak, dan ia memerlukan lampu yang berbeza serta bahan kuvet yang berbeza. Kedua-dua jalur kerap diperlukan dalam satu makmal, dan itulah sebabnya julat panjang gelombang ialah perkara pertama yang perlu ditetapkan.
Apa yang membezakan instrumen bukanlah paparan tetapi cara cahaya dihasilkan, dipisahkan dan dikesan: julat panjang gelombang, lebar jalur spektrum, sama ada satu rasuk atau dua, jenis lampu, dan format kuvet yang diperlukan oleh kerja itu. Halaman ini merangkumi perkara tersebut, serta sempadan terhadap instrumen analisis jiran yang menjawab soalan yang berbeza di atas bangku yang sama.
Cara spektrofotometer mengukur
Instrumen menghantar cahaya melalui monokromator, iaitu parutan atau penapis, untuk mengasingkan jalur sempit pada panjang gelombang yang dipilih, menghantarnya melalui sampel, dan mengukur apa yang tiba di pengesan. Serapan dikira daripada nisbah antara cahaya yang dihantar oleh sampel dengan cahaya yang dihantar oleh rujukan, dan itulah sebabnya pengukuran blanko ialah sebahagian daripada setiap kaedah dan bukan tambahan pilihan.
Hubungan antara serapan dengan kepekatan hanya linear dalam had tertentu, dan hanya dalam sistem yang berkelakuan baik. Melebihi serapan tertentu, kelinearan itu runtuh, kesan matriks dalam sampel mengganggu, dan bacaan berhenti menjadi ukuran kepekatan yang boleh diharap. Sesuatu kaedah oleh itu menetapkan bukan sahaja panjang gelombang tetapi juga panjang laluan, reagen, dan julat di mana lengkung penentukuran itu dibina.
Lebar jalur dan cahaya sesat menetapkan apa yang dapat dilakukan oleh instrumen pada tepi julatnya. Jalur yang sempit menyelesaikan puncak serapan yang tajam yang akan diratakan dan dibaca rendah oleh jalur yang lebar; cahaya sesat mengehadkan serapan tertinggi yang boleh dipercayai, kerana pada serapan tinggi perkadaran kecil cahaya sesat menjadi perkadaran besar daripada cahaya yang sampai ke pengesan. Kedua-duanya ialah angka spesifikasi dan bukan pelarasan semasa operasi.
Pilihan konfigurasi
Sebahagian besar spesifikasi ditentukan oleh keputusan ini dan bukan oleh kelas ketepatan. Setiap satu mengekang yang berikutnya, itulah sebabnya ia ditetapkan mengikut urutan.
| Konfigurasi | Pilihan yang ditetapkan | Apa yang sebenarnya ditentukan |
| Julat panjang gelombang | Nampak sahaja, atau ultralembayung dan nampak bersama-sama | Bahan mana dan kaedah standard mana yang boleh dijalankan oleh instrumen, serta lampu dan bahan kuvet yang diperlukan. |
| Lebar jalur spektrum | Lebar jalur cahaya yang sampai ke sampel | Sama ada puncak serapan yang tajam diselesaikan dengan betul. Puncak yang diukur dengan jalur yang terlalu lebar dibaca rendah, dan lengkung penentukuran menyerap ralat itu sehingga instrumen ditukar. |
| Susunan optik | Rasuk tunggal, atau rasuk berganda dengan saluran rujukan | Sama ada rujukan diukur pada masa yang sama dengan sampel. Rasuk berganda memampas hanyutan pada lampu dan pengesan, dan itu penting sepanjang larian sampel yang panjang. |
| Sumber cahaya | Lampu atau lampu-lampu yang dipasang, dan julat yang diliputi oleh setiap satu | Hujung julat panjang gelombang mana yang tersedia. Jalur ultralembayung memerlukan sumbernya sendiri, dan titik persilangan antara sumber ialah perincian spesifikasi. |
| Pengesan | Jenis pengesan, dan julat yang disambutnya | Kepekaan pada hujung melampau julat panjang gelombang, dan tahap hingar bacaan itu. |
| Format sampel | Kuvet standard, sel isipadu mikro, sel aliran terus, dan pemegang tabung uji atau botol kecil | Sama ada kaedah boleh dijalankan seperti yang tertulis, dan berapa banyak sampel yang digunakan. Format isipadu mikro hanya berbaloi jika sampelnya benar-benar sedikit. |
| Perisian dan penyimpanan kaedah | Kaedah terbina dalam, lengkung penentukuran tersimpan, dan sama ada keputusan boleh dieksport | Sama ada kerja rutin ialah kaedah tersimpan atau urutan manual, dan sama ada keputusan mesti didokumenkan. |
| Ketepatan panjang gelombang dan pengesahan | Cara ketepatan panjang gelombang ditetapkan, dan penapis rujukan atau standard yang dibekalkan | Sama ada instrumen boleh ditunjukkan membaca pada panjang gelombang yang dikehendaki oleh kaedah, iaitu perkara yang mesti dibuktikan oleh makmal bertauliah. |
Cara memilih spektrofotometer
| Faktor | Mengapa ia menentukan jawapan | Cara menetapkannya sebelum membuat pertanyaan |
|---|
| Apa yang hendak diukur | Warna, kepekatan melalui kaedah standard, atau imbasan merentasi sesuatu julat, masing-masing meletakkan tuntutan yang berbeza | Namakan bahan dan kaedahnya, atau terangkan maklumat apa yang dikehendaki daripada bacaan itu. |
| Jalur panjang gelombang yang diperlukan | Ia menentukan lampu, bahan kuvet, dan kerap juga julat harga instrumen | Nyatakan panjang gelombang yang diminta oleh kaedah, dan sama ada mana-mana daripadanya jatuh di bawah julat nampak. |
| Lebar jalur yang dikehendaki oleh kaedah | Kaedah yang ditulis berdasarkan sesuatu puncak memerlukan lebar jalur yang dapat menyelesaikannya | Sebutkan kaedah itu, termasuk panjang gelombang dan lebar jalur di mana ia menyatakannya. |
| Julat kepekatan | Ia menetapkan panjang laluan dan pencairan yang akan diperlukan oleh kaedah | Berikan kepekatan minimum dan maksimum yang dijangka. |
| Isipadu sampel yang tersedia | Sesetengah kaedah dan sesetengah sampel terhad dari segi isipadu | Nyatakan berapa banyak sampel yang ada bagi setiap penentuan. |
| Bilangan sampel dan kadar pemprosesan | Ia menentukan sama ada instrumen rasuk tunggal memadai atau rasuk berganda menjimatkan masa | Berikan saiz kelompok dan berapa kerap kerja itu dijalankan. |
| Keperluan dokumentasi | Kerja bertauliah lazimnya memerlukan rekod dan pengesahan instrumen | Nyatakan sama ada keputusan mesti didokumenkan, dan sama ada standard pengesahan mesti dibekalkan. |
Jika mana-mana daripada ini masih terbuka, hantarkan apa yang diketahui. Sebut harga boleh dikeluarkan berdasarkan penerangan tugas dan diperhalusi setelah jurangnya diisi.
Alternatif terdekat
Ini jenis-jenis yang biasanya menjadi pertanyaan untuk spektrofotometer, dan titik di mana pilihan benar-benar ditentukan.
| Alternatif terdekat | Apa yang membezakannya daripada spektrofotometer |
| Kolorimeter | Menggunakan penapis untuk mengasingkan sesuatu jalur dan bukan monokromator untuk memilih panjang gelombang, jadi ia lebih ringkas dan sesuai untuk kaedah yang menetapkan satu tindak balas warna. Ia tidak dapat mengimbas spektrum atau menyelesaikan puncak yang sempit, dan itu menjadikannya instrumen rutin yang tetap dan bukan instrumen untuk membangunkan kaedah. |
| Spektrometer serapan atom | Mengukur serapan cahaya oleh atom di dalam nyalaan atau relau untuk menentukan kepekatan unsur, selalunya pada paras yang sangat rendah. Ia menjawab unsur mana yang hadir dan dalam kuantiti berapa, manakala instrumen UV-Vis lazimnya menjawab berapa banyak sesuatu sebatian hadir. |
| Kromatograf gas | Mengasingkan campuran kepada komponennya sebelum mengukurnya, iaitu sesuatu yang tidak dapat dilakukan oleh spektrofotometer. Apabila sampel mengandungi beberapa bahan yang menyerap pada panjang gelombang yang sama, pengasingan itulah yang menjadikan pengukuran mungkin langsung. |
| Kromatograf cecair | Prinsip pengasingan yang sama digunakan dalam fasa cecair, dan kerap digandingkan dengan pengesan spektrofotometri. Bezanya ialah kromatografi menyediakan pengasingan itu; pengesan hanya melaporkan apa yang melaluinya. |
| Penganalisis TOC | Mengukur jumlah karbon organik dengan mengoksidakan sampel dan mengesan karbon dioksida yang terhasil. Ia melaporkan angka agregat bagi beban organik, manakala kaedah spektrofotometri mengukur bahan atau tindak balas yang khusus. |
| Spektrometer jisim | Mengenal pasti sebatian melalui nisbah jisim kepada cas, dan memberikan maklumat struktur serta pengesahan. Ia instrumen daripada darjat yang berbeza dari segi kos dan pengendalian, dan ia digunakan apabila keperluannya ialah pengenalpastian dan bukan pengiraan kuantiti rutin. |
Sempadan yang wajar diselesaikan dahulu ialah antara kolorimeter dengan spektrofotometer. Apabila kaedah menamakan satu panjang gelombang untuk satu tindak balas warna, kolorimeter mungkin memadai; apabila sesuatu kaedah mesti dibangunkan atau dipindahkan, keupayaan spektrofotometer memilih panjang gelombang itulah yang memungkinkannya.
Apa yang perlu disertakan dalam pertanyaan
Balasan pertama boleh berupa sebut harga dan bukan sekumpulan soalan jika pertanyaan membawa perkara ini. Jika sesuatu angka tidak diketahui, hantarkan huraian tugasnya dan kami akan mengesahkan apa yang tersirat daripadanya.
- Bahan atau parameter yang hendak diukur, dan kaedah yang mesti diikuti
- Panjang gelombang atau julat panjang gelombang yang dikehendaki oleh kaedah
- Lebar jalur yang dinyatakan oleh kaedah, jika ia menyatakannya
- Julat kepekatan yang dijangka
- Isipadu sampel yang tersedia bagi setiap penentuan
- Sama ada kerja itu kaedah rutin yang tetap atau satu julat kaedah
- Saiz kelompok, dan berapa kerap kerja itu dijalankan
- Sama ada keputusan mesti didokumenkan atau dieksport
- Kuantiti, pelabuhan destinasi dan tarikh penghantaran yang diperlukan
