Ce este un spectrofotometru
Un spectrofotometru măsoară câtă lumină absoarbe o probă la o lungime de undă aleasă. Pentru că multe substanțe absorb lumină proporțional cu concentrația lor, instrumentul transformă o citire de absorbție într-un rezultat cantitativ, motiv pentru care apare în testarea apei și a apelor uzate, în analiza alimentelor și a băuturilor, în controlul calității farmaceutice și în orice laborator care urmează o metodă colorimetrică.
Intervalul vizibil este cazul obișnuit: în probă se dezvoltă un complex colorat, iar instrumentul măsoară cât de puternic absoarbe. Intervalul ultraviolet extinde aceasta la substanțe care sunt incolore, dar absorb totuși sub banda vizibilă, și are nevoie de altă lampă și de alt material pentru cuvă. Cele două benzi sunt frecvent cerute în același laborator, motiv pentru care intervalul de lungimi de undă este primul lucru de stabilit.
Ce separă instrumentele nu este afișajul, ci felul în care lumina este produsă, separată și detectată: intervalul de lungimi de undă, lățimea de bandă spectrală, dacă este un singur fascicul sau două, tipul lămpii și formatul cuvei pe care îl cere lucrarea. Pagina acoperă acestea și granița față de instrumentele analitice vecine care răspund la alte întrebări pe același banc.
Principiul de măsurare: un spectrofotometru
Instrumentul trece lumina printr-un monocromator, adică un rețea de difracție sau un filtru, pentru a izola o bandă îngustă la lungimea de undă aleasă, o trimite prin probă și măsoară ce ajunge la detector. Absorbția se calculează din raportul dintre lumina transmisă de probă și lumina transmisă de o referință, motiv pentru care măsurarea martorului face parte din fiecare metodă, nu este un adaos opțional.
Relația dintre absorbție și concentrație este liniară numai în anumite limite și numai într-un sistem bine comportat. Peste o anumită absorbție liniaritatea se rupe, efectele de matrice din probă interferează, iar citirea încetează să mai fie o măsură sigură a concentrației. O metodă definește deci nu doar lungimea de undă, ci și lungimea drumului optic, reactivul și intervalul în care a fost stabilită curba de calibrare.
Lățimea de bandă și lumina parazită stabilesc ce poate face instrumentul la marginile intervalului său. O bandă îngustă rezolvă un vârf de absorbție ascuțit pe care una largă l-ar aplatiza și l-ar citi prea jos; lumina parazită limitează absorbția maximă în care se poate avea încredere, pentru că la absorbție mare proporția mică de lumină parazită devine o proporție mare din lumina care ajunge la detector. Ambele sunt cifre de specificație, nu reglaje de operare.
Opțiuni de configurare
Cea mai mare parte a specificației este fixată de aceste decizii, nu de clasa de precizie. Fiecare o constrânge pe următoarea, de aceea se stabilesc în ordine.
| Configurație | Opțiuni de stabilit | Ce decide de fapt |
| Intervalul de lungimi de undă | Doar vizibil sau ultraviolet și vizibil împreună | Ce substanțe și ce metode standard poate rula instrumentul și de ce lampă și ce material de cuvă este nevoie. |
| Lățimea de bandă spectrală | Lățimea benzii de lumină care ajunge la probă | Dacă un vârf de absorbție ascuțit este rezolvat corect. Un vârf măsurat cu o bandă prea largă se citește jos, iar calibrarea absoarbe acea eroare până când instrumentul este schimbat. |
| Aranjamentul optic | Un singur fascicul sau două fascicule, cu canal de referință | Dacă referința este măsurată în același timp cu proba. Un instrument cu două fascicule compensează deriva lămpii și a detectorului, ceea ce contează pe o serie lungă de probe. |
| Sursa de lumină | Lampa sau lămpile montate și intervalul pe care îl acoperă fiecare | Care capăt al intervalului de lungimi de undă este disponibil. Banda ultravioletă are nevoie de o sursă proprie, iar punctul de trecere între surse este un detaliu de specificație. |
| Detectorul | Tipul detectorului și intervalul la care răspunde | Sensibilitatea la extremitățile intervalului de lungimi de undă și nivelul de zgomot al citirii. |
| Formatul probei | Cuve standard, celule de microvolum, celule cu trecere continuă și suporturi pentru eprubete sau flacoane | Dacă metoda poate fi rulată așa cum este scrisă și câtă probă consumă. Un format de microvolum merită doar dacă probele sunt cu adevărat mici. |
| Software și stocarea metodelor | Metode integrate, curbe de calibrare stocate și dacă rezultatele pot fi exportate | Dacă lucrul de rutină este o metodă stocată sau o secvență manuală și dacă rezultatele trebuie documentate. |
| Precizia lungimii de undă și verificarea | Cum se stabilește precizia lungimii de undă și ce filtre sau etaloane de referință sunt livrate | Dacă se poate arăta că instrumentul citește la lungimea de undă cerută de metodă, ceea ce un laborator acreditat trebuie să demonstreze. |
Cum se alege un spectrofotometru
| Criteriu | De ce decide răspunsul | Cum îl stabiliți înainte de a cere ofertă |
|---|
| Ce se măsoară | Culoarea, o concentrație printr-o metodă standard sau o scanare pe un interval pun fiecare alte cerințe | Numiți substanța și metoda sau descrieți ce informație se vrea din citire. |
| Banda de lungimi de undă necesară | Ea decide lampa, materialul cuvei și deseori banda de preț a instrumentului | Precizați lungimile de undă cerute de metodă și dacă vreuna cade sub intervalul vizibil. |
| Lățimea de bandă cerută de metodă | O metodă scrisă în jurul unui vârf are nevoie de o lățime de bandă care să îl rezolve | Citați metoda, inclusiv lungimea de undă și lățimea de bandă acolo unde le declară. |
| Intervalul de concentrație | El stabilește lungimea drumului optic și diluția de care va avea nevoie metoda | Dați concentrația minimă și cea maximă așteptată. |
| Volumul de probă disponibil | Unele metode și unele probe sunt limitate de volum | Precizați câtă probă există pentru o determinare. |
| Numărul de probe și debitul | El decide dacă un instrument cu un fascicul este suficient sau dacă unul cu două fascicule economisește timp | Dați mărimea lotului și cât de des se rulează lucrarea. |
| Cerința de documentare | Lucrul acreditat cere de obicei registre și verificarea instrumentului | Precizați dacă rezultatele trebuie documentate și dacă trebuie livrate etaloane de verificare. |
Dacă vreuna dintre acestea rămâne deschisă, trimiteți ce se cunoaște. O ofertă poate fi emisă pe baza unei descrieri a aplicației și rafinată după ce golurile sunt completate.
Cele mai apropiate alternative
Acestea sunt tipurile la care se ajunge de obicei cu o solicitare pentru un spectrofotometru și punctul în care alegerea se decide cu adevărat.
| Cea mai apropiată alternativă | Ce îl deosebește de un spectrofotometru |
| Colorimetre | Folosesc un filtru pentru a izola o bandă, în loc de un monocromator pentru a selecta o lungime de undă, așa că sunt mai simple și potrivite unei metode care definește o singură reacție de culoare. Nu pot scana un spectru și nu pot rezolva un vârf îngust, ceea ce le face instrumente de rutină fixă, nu de dezvoltare de metode. |
| Spectrometre de absorbție atomică | Măsoară absorbția luminii de către atomi într-o flacără sau într-un cuptor, pentru a determina concentrația unor elemente chimice, adesea la niveluri foarte mici. Răspund la întrebarea care substanțe sunt prezente și în ce cantitate, în timp ce un instrument UV-Vis răspunde de obicei cât dintr-un compus este prezent. |
| Cromatografe de gaze | Separă un amestec în componentele lui înainte de a le măsura, ceea ce un spectrofotometru nu poate face. Acolo unde o probă conține mai multe substanțe care absorb la aceeași lungime de undă, acea separare este ce face măsurarea posibilă deloc. |
| Cromatografe de lichide | Același principiu de separare aplicat în faza lichidă, deseori cuplat cu un detector spectrofotometric. Distincția este că cromatografia asigură separarea, iar detectorul raportează doar ce trece prin el. |
| Analizoare TOC | Măsoară carbonul organic total oxidând proba și detectând dioxidul de carbon rezultat. Raportează o cifră agregată pentru încărcarea organică, în timp ce o metodă spectrofotometrică măsoară o substanță sau o reacție anume. |
| Spectrometre de masă | Identifică compuși după raportul masă-sarcină, oferind informație structurală și de confirmare. Sunt un alt ordin de instrument ca cost și ca operare și se folosesc acolo unde cerința este identificarea, nu cuantificarea de rutină. |
Granița care merită lămurită prima este cea dintre colorimetru și spectrofotometru. Acolo unde metoda numește o singură lungime de undă pentru o singură reacție de culoare, un colorimetru poate fi suficient; acolo unde o metodă trebuie stabilită sau transferată, selectivitatea în lungime de undă a spectrofotometrului este ce o face posibilă.
Ce să includeți în solicitare
Primul răspuns poate fi o ofertă, nu un set de întrebări, dacă solicitarea conține aceste elemente. Acolo unde o cifră nu este cunoscută, trimiteți descrierea destinației de măsurare și vom confirma ce presupune ea.
- Substanța sau parametrul de măsurat și metoda de urmat
- Lungimea de undă sau intervalul de lungimi de undă cerut de metodă
- Lățimea de bandă specificată de metodă, acolo unde o declară
- Intervalul de concentrație așteptat
- Volumul de probă disponibil pentru o determinare
- Dacă lucrarea este o metodă fixă de rutină sau o gamă de metode
- Mărimea lotului și cât de des se rulează lucrarea
- Dacă rezultatele trebuie documentate sau exportate
- Cantitate, port de destinație și termenul de livrare cerut
