spektrofotometre nedir
Bir spektrofotometre, bir numunenin seçilen bir dalga boyunda ne kadar ışık soğurduğunu ölçer. Birçok madde ışığı konsantrasyonuyla orantılı soğurduğu için cihaz bir absorbans okumasını nicel bir sonuca dönüştürür; su ve atık su testlerinde, gıda ve içecek analizinde, ilaç kalite kontrolünde ve kolorimetrik bir yönteme uyan her laboratuvarda bulunmasının nedeni budur.
En yaygın durum görünür bölgedir: numunede renkli bir kompleks oluşur ve cihaz bunun ne kadar güçlü soğurduğunu ölçer. UV bölgesi bu ölçümü görünür bandın altında soğuran renksiz maddelere genişletir ve farklı bir lamba ile farklı bir küvet malzemesi gerektirir. İki bölge aynı laboratuvarda sıkça istendiğinden, önce belirlenmesi gereken şey dalga boyu aralığıdır.
Cihazları ayıran şey ekranı değil, ışığın nasıl üretildiği, ayrıldığı ve algılandığıdır: dalga boyu aralığı, spektral bant genişliği, tek ışın ya da çift ışın olması, lamba tipi ve yöntemin gerektirdiği küvet biçimi. Bu sayfa bunları ve aynı tezgahta farklı soruları yanıtlayan komşu analitik cihazlarla aradaki sınırı ele alır.
spektrofotometre nasıl ölçer
Cihaz ışığı, seçilen dalga boyunda dar bir bant ayıklamak için bir monokromatörden - bir kırınım ızgarasından veya bir filtreden - geçirir, numuneye gönderir ve dedektöre varan ışığı ölçer. Absorbans, numunenin ilettiği ışığın bir referansın ilettiği ışığa oranından hesaplandığı için kör numune ölçümü her yöntemin zorunlu bir parçasıdır, isteğe bağlı bir ek değildir.
Absorbans ile konsantrasyon arasındaki ilişki yalnızca sınırlar içinde ve düzgün davranan bir sistemde doğrusaldır. Belirli bir absorbansın üzerinde doğrusallık bozulur, numunedeki matris etkileri araya girer ve okuma konsantrasyonun güvenilir bir ölçüsü olmaktan çıkar. Bu yüzden bir yöntem yalnızca dalga boyunu değil, ışık yolunu, reaktifi ve kalibrasyonun kurulduğu aralığı da tanımlar.
Bant genişliği ile kaçak ışık, cihazın aralığının uçlarında ne yapabildiğini belirler. Dar bir bant, geniş bir bandın bastırıp düşük okuyacağı keskin bir soğurma zirvesini doğru çözümler; kaçak ışık ise güvenilir en yüksek absorbansı sınırlar, çünkü yüksek absorbansta dedektöre ulaşan ışığın küçük bir bölümü kaçak ışıktır. İkisi de işletimde yapılan bir ayar değil spesifikasyon değeri.
Konfigürasyon seçenekleri
Spesifikasyonun çoğu, doğruluk sınıfından değil bu kararlardan belirlenir. Her biri bir sonrakini kısıtlar, bu nedenle sırayla netleştirilirler.
| Konfigürasyon | Belirlenecek seçenekler | Neyi gerçekten belirliyor |
| Dalga boyu aralığı | Yalnızca görünür bölge veya UV ile görünür bölge birlikte | Cihazın hangi maddeleri ve hangi standart yöntemleri çalıştırabildiğini, hangi lamba ile hangi küvet malzemesinin gerektiğini belirler. |
| Spektral bant genişliği | Numuneye ulaşan ışık bandının genişliği | Keskin bir soğurma zirvesinin doğru çözümlenip çözümlenmediğini belirler. Çok geniş bantla ölçülen bir zirve düşük okur ve kalibrasyon bu hatayı cihaz değişene kadar emer. |
| Optik düzen | Tek ışın veya referans kanallı çift ışın | Referansın numunayla aynı anda ölçülüp ölçülmediğini belirler. Çift ışın lamba ve dedektördeki kaymayı telafi eder; bu, uzun bir numune serisinde önem kazanır. |
| Işık kaynağı | Takılan lamba ya da lambalar ve her birinin kapsadığı aralık | Dalga boyu aralığının hangi ucunun kullanılabildiğini belirler. UV bandı kendine özgü bir kaynak ister ve kaynaklar arasındaki geçiş noktası bir spesifikasyon ayrıntısıdır. |
| Dedektör | Dedektörün tipi ve yanıt verdiği aralık | Dalga boyu aralığının uçlarındaki duyarlılığı ve okumanın gürültü düzeyini belirler. |
| Numune biçimi | Standart küvetler, mikro hacim hücreleri, akış hücreleri ile tüp ve vial tutucular | Yöntemin yazıldığı gibi çalıştırılıp çalıştırılamayacağını ve ne kadar numune tükettiğini belirler. Mikro hacim biçimi, ancak numuneler gerçekten küçükse bir işe yarar. |
| Yazılım ve yöntem saklama | Yerleşik yöntemler, saklanan kalibrasyon eğrileri ve sonuçların dışa aktarılıp aktarılamadığı | Rutin çalışmanın saklanmış bir yöntem mi yoksa elle yürütülen bir sıra mı olduğunu ve sonuçların belgelenmesi gerekip gerekmediğini belirler. |
| Dalga boyu doğruluğu ve doğrulama | Dalga boyu doğruluğunun nasıl belirlendiği ve birlikte verilen referans filtreleri ya da standartları | Cihazın yöntemin gerektirdiği dalga boyunda okuduğunun gösterilip gösterilemeyeceğini belirler; akredite bir laboratuvarın bunu kanıtlaması gerekir. |
spektrofotometre nasıl seçilir
| Faktör | Cevabı neden belirliyor | Talep etmeden önce nasıl netleştirilir |
|---|
| Ne ölçüldüğü | Renk, standart bir yöntemle konsantrasyon veya bir aralık boyunca tarama farklı gereksinimler getirir | Maddeyi ve yöntemi adlandırın ya da okumadan hangi bilginin istendiğini anlatın. |
| Gereken dalga boyu bandı | Lambayı, küvet malzemesini ve çoğu kez cihazın maliyet bandını belirler | Yöntemin istediği dalga boylarını ve bunlardan birinin görünür bölgenin altında kalıp kalmadığını belirtin. |
| Yöntemin gerektirdiği bant genişliği | Bir zirve etrafında yazılmış bir yöntem, onu çözümlüyebilecek bir bant genişliği ister | Dalga boyu ve bant genişliğini belirttiği yerler de dahil olmak üzere yöntemi alıntılayın. |
| Konsantrasyon aralığı | Işık yolunu ve yöntemin gerektireceği seyreltmeyi belirler | Beklenen en düşük ve en yüksek konsantrasyonu verin. |
| Eldeki numune hacmi | Bazı yöntemler ve bazı numuneler hacimle sınırlıdır | Her bir belirlemede ne kadar numune bulunduğunu belirtin. |
| Numune sayısı ve işlem hacmi | Tek ışınlı bir cihazın yeterli olup olmadığını ya da çift ışının zaman kazandırıp kazandırmadığını belirler | Parti büyüklüğünü ve çalışmanın ne sıklıkta yürütüldüğünü verin. |
| Belgeleme gereksinimi | Akredite çalışmalar genellikle kayıt ve cihaz doğrulaması ister | Sonuçların belgelenip belgelenmeyeceğini ve doğrulama standartlarının birlikte verilmesi gerekip gerekmediğini belirtin. |
Bunlardan herhangi biri hâlâ belirsizse bilinenleri gönderin. Bir görev tanımı üzerinden teklif verilebilir; boşluklar doldukça teklif netleştirilir.
En yakın alternatifler
Bunlar, spektrofotometre için bir talebin genellikle çıktığı tipler ve seçimin gerçekten belirlendiği noktadır.
| En yakın alternatif | Onu bir spektrofotometreden ayıran nedir |
| Kolorimetreler | Dalga boyu seçmek için bir monokromatör yerine bandı ayıran bir filtre kullanır; bu yüzden daha basittir ve tek bir renk reaksiyonu tanımlayan bir yönteme uygundur. Bir spektrum tarayamaz ve dar bir zirveyi çözümler, bu da onu yöntem geliştirme için değil sabit bir rutin için bir cihaz yapar. |
| Atomik absorpsiyon spektrometreleri | Bir alevdeki ya da fırındaki atomların ışığı soğurmasını ölçerek element konsantrasyonunu, çoğu kez çok düşük düzeylerde belirler. Hangi elementlerin bulunduğunu ve ne miktarda olduğunu yanıtlar; bir UV-Vis cihazı ise genellikle bir bileşikten ne kadar bulunduğunu yanıtlar. |
| Gaz kromatografları | Karışımı ölçmeden önce bileşenlerine ayırır; bunu bir spektrofotometre yapamaz. Numune aynı dalga boyunda soğuran birkaç madde içeriyorsa, ölçümü mümkün kılan işte bu ayırmadır. |
| Sıvı kromatografları | Aynı ayırma prensibinin sıvı fazda uygulanması ve sıklıkla bir spektrofotometrik dedektörle eşleştirilmesi. Ayrımı kromatografi sağlar; dedektör yalnızca içinden geçeni bildirir. |
| TOC analizörleri | Numuneyi oksitleyerek ve ortaya çıkan karbondioksiti algılayarak toplam organik karbonu ölçer. Organik yük için toplu bir değer bildirir; spektrofotometrik bir yöntem ise özel bir maddeyi ya da reaksiyonu ölçer. |
| Kütle spektrometreleri | Bileşikleri kütle/yük oranına göre tanımlar ve yapısal ile doğrulayıcı bilgi verir. Maliyet ve işletim bakımından başka bir düzeyde cihazdır ve gereksinim rutin nicel ölçüm değil tanımlama olduğunda kullanılır. |
Önce netleştirilmesi gereken sınır, kolorimetre ile spektrofotometre arasındakidir. Yöntem tek bir renk reaksiyonu için tek bir dalga boyu adlandırıyorsa bir kolorimetre yeterli olabilir; bir yöntemin kurulması veya taşınması gerekiyorsa bunu mümkün kılan, spektrofotometrenin dalga boyu seçiciliğidir.
Talebe neler dahil edilmeli
Talep bunları içeriyorsa, ilk yanıt bir dizi soru yerine bir teklif olabilir. Bir değer bilinmiyorsa, görev tanımını gönderin; bunun ne anlama geldiğini teyit ederiz.
- Ölçülecek madde veya parametre ve uyulacak yöntem
- Yöntemin gerektirdiği dalga boyu veya dalga boyu aralığı
- Yöntemin belirttiği bant genişliği, böyle bir değer veriyorsa
- Beklenen konsantrasyon aralığı
- Her bir belirlemede kullanılabilen numune hacmi
- Çalışmanın sabit bir rutin yöntemi mi yoksa bir yöntem dizisi mi olduğu
- Parti büyüklüğü ve çalışmanın ne sıklıkta yürütüldüğü
- Sonuçların belgelenip belgelenmeyeceği veya dışa aktarılıp aktarılmayacağı
- Miktar, varış limanı ve istenen teslim tarihi
