Wat een spectrofotometer is
Een spectrofotometer meet hoeveel licht een monster bij een gekozen golflengte absorbeert. Omdat veel stoffen licht absorberen in verhouding tot hun concentratie, zet het instrument een absorptieaflezing om in een kwantitatief resultaat - en daarom komt het voor in water- en afvalwateronderzoek, in de analyse van voedsel en dranken, in farmaceutische kwaliteitscontrole en in elk laboratorium dat een colorimetrische methode volgt.
Het zichtbare bereik is het gangbare geval: in het monster vormt zich een gekleurd complex en het instrument meet hoe sterk dat absorbeert. Het ultraviolette bereik breidt dit uit naar stoffen die kleurloos zijn maar onder de zichtbare band toch absorberen, en het vraagt een andere lamp en een ander cuvetmateriaal. De twee banden zijn vaak in één laboratorium gewenst, en daarom is het golflengtebereik het eerste dat u vaststelt.
Wat instrumenten onderscheidt, is niet het display maar hoe het licht wordt opgewekt, gescheiden en gedetecteerd: het golflengtebereik, de spectrale bandbreedte, of het één bundel of twee zijn, het lamptype en het cuvetformaat dat het werk vereist. Deze pagina behandelt die punten, en de grens met de naburige analytische instrumenten die op dezelfde werkbank andere vragen beantwoorden.
Hoe een spectrofotometer meet
Het instrument laat licht door een monochromator - een rooster of een filter - gaan om een smalle band bij de gekozen golflengte te isoleren, stuurt die door het monster en meet wat bij de detector aankomt. De absorptie wordt berekend uit de verhouding tussen het licht dat het monster doorlaat en het licht dat een referentie doorlaat, en daarom is een blanco meting deel van elke methode en geen optionele toevoeging.
Het verband tussen absorptie en concentratie is alleen binnen grenzen lineair, en alleen in een goed gedragend systeem. Boven een bepaalde absorptie breekt de lineariteit af, storen matrixeffecten in het monster, en is de aflezing niet langer een betrouwbare maat voor de concentratie. Een methode legt daarom niet alleen de golflengte vast, maar ook de weglengte, het reagens en het bereik waarvoor de kalibratie is opgesteld.
Bandbreedte en strooilicht bepalen wat het instrument aan de randen van zijn bereik kan. Een smalle bandbreedte lost een scherpe absorptiepiek op die een brede zou afvlakken en te laag zou aflezen; strooilicht begrenst de hoogste absorptie die betrouwbaar is, omdat bij hoge absorptie het kleine aandeel strooilicht een groot aandeel wordt van het licht dat de detector bereikt. Beide zijn specificatiegetallen en geen bedieningsinstellingen.
Configuratiekeuzes
Het grootste deel van de specificatie wordt bepaald door deze beslissingen en niet door de nauwkeurigheidsklasse. Elke beslissing beperkt de volgende, en daarom worden ze op volgorde vastgesteld.
| Configuratie | Opties om te bepalen | Wat het werkelijk bepaalt |
| Golflengtebereik | Alleen zichtbaar, of ultraviolet en zichtbaar samen | Welke stoffen en welke standaardmethoden het instrument kan uitvoeren, en welke lamp en welk cuvetmateriaal nodig zijn. |
| Spectrale bandbreedte | De breedte van de lichtband die het monster bereikt | Of een scherpe absorptiepiek correct wordt opgelost. Een piek die met een te brede band wordt gemeten, leest te laag, en de kalibratie neemt die fout op tot het instrument wordt vervangen. |
| Optische opstelling | Enkele bundel, of dubbele bundel met een referentiekanaal | Of de referentie op hetzelfde moment als het monster wordt gemeten. Een dubbele bundel compenseert drift in de lamp en de detector, wat bij een lange reeks monsters van belang is. |
| Lichtbron | De gemonteerde lamp of lampen, en het bereik dat elk bestrijkt | Welk uiteinde van het golflengtebereik beschikbaar is. Het ultraviolette bereik heeft een eigen bron nodig, en het kantelpunt tussen bronnen is een specificatiedetail. |
| Detector | Het type detector, en het bereik waarop hij reageert | De gevoeligheid aan de uiteinden van het golflengtebereik, en het ruisniveau van de aflezing. |
| Monsterformaat | Standaardcuvetten, microvolume-cellen, doorstroomcellen en houders voor reageerbuizen of flesjes | Of de methode kan worden uitgevoerd zoals opgeschreven, en hoeveel monster die verbruikt. Een microvolume-formaat is alleen de moeite waard als de monsters werkelijk klein zijn. |
| Software en methodeopslag | Ingebouwde methoden, opgeslagen kalibratiecurves, en of resultaten kunnen worden geëxporteerd | Of routinewerk een opgeslagen methode is of een handmatige reeks, en of resultaten moeten worden gedocumenteerd. |
| Golflengtenauwkeurigheid en verificatie | Hoe de golflengtenauwkeurigheid wordt ingesteld, en de meegeleverde referentiefilters of standaarden | Of kan worden aangetoond dat het instrument bij de golflengte leest die de methode vereist, wat een geaccrediteerd laboratorium moet aantonen. |
Hoe u een spectrofotometer kiest
| Criterium | Waarom het de uitkomst bepaalt | Hoe u dit vóór de aanvraag bepaalt |
|---|
| Wat er wordt gemeten | Kleur, een concentratie volgens een standaardmethode, of een scan die een bereik bestrijkt stellen elk andere eisen | Noem de stof en de methode, of beschrijf welke informatie u uit de aflezing wilt halen. |
| De benodigde golflengteband | Die bepaalt de lamp, het cuvetmateriaal en vaak de prijsklasse van het instrument | Geef de golflengten die de methode vraagt, en of er een onder het zichtbare bereik valt. |
| De bandbreedte die de methode vereist | Een methode die rond een piek is geschreven, vraagt een bandbreedte die die piek kan oplossen | Citeer de methode, inclusief de golflengte en bandbreedte waar die ze vermeldt. |
| Concentratiebereik | Het bepaalt de weglengte en de verdunning die de methode nodig heeft | Geef de verwachte minimale en maximale concentratie. |
| Beschikbaar monstervolume | Sommige methoden en sommige monsters zijn volumebeperkt | Geef aan hoeveel monster er per bepaling beschikbaar is. |
| Aantal monsters en doorvoer | Het bepaalt of een instrument met enkele bundel volstaat of een dubbele bundel tijd bespaart | Geef de batchgrootte en hoe vaak het werk wordt uitgevoerd. |
| Documentatievereiste | Geaccrediteerd werk vraagt gewoonlijk registraties en verificatie van het instrument | Geef aan of resultaten moeten worden gedocumenteerd, en of verificatiestandaarden moeten worden meegeleverd. |
Als een van deze punten nog open is, stuur dan wat al bekend is. Een offerte kan worden opgesteld op basis van een beschrijving van de toepassing en bijgesteld zodra de ontbrekende punten zijn ingevuld.
De dichtstbijzijnde alternatieven
Dit zijn de typen die een aanvraag voor een spectrofotometer meestal blijkt te zijn, en het punt waarop de keuze echt wordt beslist.
| Dichtstbijzijnde alternatief | Wat het onderscheidt van een spectrofotometer |
| Colorimeters (kleurmeters) | Gebruiken een filter om een band te isoleren in plaats van een monochromator om een golflengte te kiezen, dus ze zijn eenvoudiger en geschikt voor een methode die één kleurreactie vastlegt. Ze kunnen geen spectrum scannen of een smalle piek oplossen, wat ze tot een instrument voor vaste routine maakt en niet voor methodeontwikkeling. |
| AAS-spectrometers | Meten de absorptie van licht door atomen in een vlam of een oven om de elementconcentratie te bepalen, vaak bij zeer lage niveaus. Ze beantwoorden welke elementen aanwezig zijn en in welke hoeveelheid, waar een UV-Vis-instrument gewoonlijk beantwoordt hoeveel van een verbinding aanwezig is. |
| Gaschromatografen | Scheiden een mengsel in zijn componenten voordat ze die meten, wat een spectrofotometer niet kan. Waar een monster verschillende stoffen bevat die bij dezelfde golflengte absorberen, is die scheiding wat de meting überhaupt mogelijk maakt. |
| Vloeistofchromatografen | Hetzelfde scheidingsprincipe toegepast in de vloeistoffase, en vaak gekoppeld aan een spectrofotometrische detector. Het onderscheid is dat de chromatografie de scheiding levert; de detector rapporteert alleen wat erdoorheen gaat. |
| TOC-analysatoren | Meten het totaal aan organische koolstof door het monster te oxideren en het gevormde kooldioxide te detecteren. Ze rapporteren een samengevat getal voor de organische belasting, waar een spectrofotometrische methode een specifieke stof of reactie meet. |
| Massaspectrometers | Identificeren verbindingen aan hun massa-ladingsverhouding, wat structurele en bevestigende informatie geeft. Het zijn instrumenten van een andere orde in kosten en in bediening, en ze worden gebruikt waar identificatie, en niet routinematige kwantificering, de eis is. |
De grens die het eerst moet worden bepaald, is die tussen een kleurmeter en een spectrofotometer. Waar de methode één golflengte voor één kleurreactie noemt, kan een kleurmeter volstaan; waar een methode moet worden opgezet of overgedragen, is de golflengteselectiviteit van een spectrofotometer wat dat mogelijk maakt.
Wat u in de aanvraag opneemt
Het eerste antwoord kan een offerte zijn in plaats van een reeks vragen, als de aanvraag deze gegevens bevat. Is een waarde niet bekend, stuur dan de beschrijving van de meetopgave en wij bevestigen wat daaruit volgt.
- De stof of parameter die moet worden gemeten, en de methode die moet worden gevolgd
- De golflengte of het golflengtebereik die de methode vereist
- De bandbreedte die de methode voorschrijft, waar die er een vermeldt
- Het verwachte concentratiebereik
- Het beschikbare monstervolume per bepaling
- Of het werk een vaste routinemethode is of een reeks methoden
- De batchgrootte, en hoe vaak het werk wordt uitgevoerd
- Of resultaten moeten worden gedocumenteerd of geëxporteerd
- Hoeveelheid, bestemmingshaven en gewenste leverdatum
