اسپکتروفتومتر تک پرتویی برای اندازه گیری دقیق جذب و عبور نور

اسپکتروفتومتر تک پرتویی یکی از تجهیزات پرکاربرد برای اندازه گیری جذب و عبور نور در محدوده فرابنفش و مرئی است. این دستگاه با هدایت نور از یک مسیر نوری و عبور آن از نمونه، میزان تابش دریافت شده توسط آشکارساز را اندازه گیری می کند و اطلاعاتی مانند Absorbance  و Transmittance  را در اختیار کاربر قرار می دهد.

این ساختار برای بسیاری از آزمایش های روتین، کنترل کیفیت، تحقیقات شیمیایی، زیستی و محیط زیستی مناسب است و به دلیل طراحی نسبتاً ساده، کاربری مستقیم و سرعت مناسب اندازه گیری، در طیف گسترده ای از آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

در این محصول، طراحی سیستم نوری تک پرتویی در کنار محدوده وسیع UV-Vis و امکانات اندازه گیری و پردازش داده، امکان انجام آزمون های مختلف را فراهم می کند. در نسخه  UV-Vis، محدوده طول موج 190  تا 1100 نانومتر پوشش داده می شود و برای اندازه گیری های مرئی نیز می توان از پیکربندی های مناسب دستگاه استفاده کرد.

ساختار نوری و نحوه عملکرد

در اسپکتروفتومتر تک پرتویی، نور تولیدشده توسط منبع نوری از سیستم انتخاب طول موج عبور می کند و پس از رسیدن به طول موج موردنظر، از نمونه عبور داده می شود. آشکارساز شدت نور دریافت شده را ثبت می کند و دستگاه بر اساس اختلاف میان نور ورودی و نور عبوری از نمونه، پارامترهای فوتومتریک را محاسبه می کند.

در طراحی این محصول از مونوکروماتور Czerny-Turner استفاده شده است. این ساختار امکان تفکیک مناسب طول موج ها را فراهم می کند و در نسخه UV-Vis، پهنای باند طیفی کمتر از 1.8 nm  اعلام شده است. دقت طول موج نیز کمتر از ±0.5 نانومتر و تکرارپذیری طول موج کمتر از ±0.1 نانومتر گزارش شده است.

سیستم تک پرتویی در مقایسه با طراحی های دو پرتویی، مسیر نوری ساده تری دارد و برای آزمایش هایی که به اندازه گیری های روتین و قابل تکرار نیاز دارند، انتخاب مناسبی محسوب می شود.

منبع نور و محدوده طول موج

یکی از بخش های مهم در عملکرد اسپکتروفتومتر، منبع نور است. در پیکربندی UV-Vis این دستگاه از لامپ دوتریوم و تنگستن هالوژن استفاده می شود. سیستم تعویض منبع نور به صورت خودکار انجام می شود و محدوده تعویض لامپ در مشخصات دستگاه حدود 340  تا 410 نانومتر با مقدار پیش فرض 370 نانومتر اعلام شده است.

ترکیب این منابع امکان پوشش محدوده گسترده UV-Vis را فراهم می کند. در مدل UV-Vis، محدوده اندازه گیری از 190 تا 1100 نانومتر است؛ بنابراین دستگاه می تواند برای بسیاری از آزمون های جذب در ناحیه فرابنفش و مرئی مورد استفاده قرار گیرد.

در نسخه های مخصوص محدوده مرئی نیز پیکربندی ساده تری با منبع تنگستن هالوژن وجود دارد و محدوده اندازه گیری بسته به مدل متفاوت است.

آشکارساز و اندازه گیری جذب نوری

در این اسپکتروفتومتر تک پرتویی از آشکارساز Silicon Photodiode  استفاده شده است. این آشکارساز برای اندازه گیری شدت نور در محدوده UV-Vis به کار می رود و داده دریافت شده را برای محاسبه پارامترهای فوتومتریک در اختیار سیستم پردازش قرار می دهد.

محدوده فوتومتریک دستگاه برای جذب از 3- تا 3+ Abs و برای عبور نور از 0  تا 300 درصد Transmittance اعلام شده است. تکرارپذیری فوتومتریک نیز حدود ±0.003 Abs گزارش شده است.

این ویژگی ها باعث می شوند دستگاه برای اندازه گیری های کمی و روتین که در آن ها کنترل جذب یا عبور نور اهمیت دارد، کاربرد مناسبی داشته باشد.

حالت های اندازه گیری و تحلیل داده

یکی از نقاط قوت این اسپکتروفتومتر تک پرتویی، امکان استفاده از چند حالت اندازه گیری است. چهار حالت اصلی برای کار با دستگاه در نظر گرفته شده است:

• Photometric : اندازه گیری جذب یا عبور نور در طول موج مشخص
• Quantitation : اندازه گیری کمی و تعیین غلظت بر اساس منحنی کالیبراسیون
• Spectrum : ثبت و بررسی طیف در محدوده طول موج موردنظر
• Kinetics : بررسی تغییرات جذب یا سایر پارامترهای نوری در طول زمان

این حالت ها باعث می شوند دستگاه صرفاً برای یک نوع آزمون محدود نباشد و بتوان از آن در آزمایش های مختلف شیمیایی و زیستی استفاده کرد. نرم افزار مربوطه نیز امکان پردازش داده ها، تهیه منحنی کالیبراسیون و مدیریت نتایج را فراهم می کند.

هولدر ۸ سلولی برای اندازه گیری های متوالی

در کارهای آزمایشگاهی، زمانی که تعداد نمونه ها زیاد است، تعویض مداوم کووت می تواند زمان انجام آزمایش را افزایش دهد. اسپکتروفتومتر تک پرتویی موردنظر به هولدر چرخشی چندسلولی با ظرفیت ۸ سل مجهز است.

این طراحی اجازه می دهد چند نمونه از قبل آماده شده و در موقعیت های مختلف هولدر قرار گیرند و اندازه گیری ها با جابه جایی سل ها انجام شود. در نتیجه، برای آزمایشگاه هایی که با تعداد نمونه های نسبتاً بالا کار می کنند، فرآیند اندازه گیری منظم تر و سریع تر خواهد بود.

نوع کووت نیز باید متناسب با محدوده طول موج و ماهیت آزمون انتخاب شود. به خصوص در اندازه گیری های UV، جنس سل می تواند روی عبور نور و کیفیت نتیجه اثرگذار باشد.

رابط کاربری و کنترل دستگاه

این محصول برای کاربری آزمایشگاهی روزمره به یک نمایشگر لمسی ۷ اینچی مجهز شده است. رابط کاربری داخلی امکان دسترسی به حالت های اندازه گیری و مشاهده اطلاعات را فراهم می کند و دستگاه را می توان به صورت مستقل یا با استفاده از کامپیوتر کنترل کرد.

در برخی پیکربندی ها، نرم افزار اختصاصی برای کنترل دستگاه، مدیریت داده ها و انجام تحلیل های تکمیلی نیز قابل استفاده است. قابلیت هایی مانند نمایش گرافیکی داده ها، ثبت نتایج و پردازش منحنی های اندازه گیری می توانند روند کار آزمایشگاه را ساده تر کنند.

اتصال های ارتباطی دستگاه نیز برای ارتباط با تجهیزات جانبی و رایانه در نظر گرفته شده اند و در مشخصات آن پورت های USB و RS-232 ذکر شده است.

پایداری خط پایه و کیفیت اندازه گیری

در اندازه گیری های اسپکتروفتومتری، تنها دقت طول موج اهمیت ندارد. پایداری خط پایه، نویز، نور سرگردان و تکرارپذیری فوتومتریک نیز از پارامترهای مهم عملکرد دستگاه هستند.

برای مدل UV-Vis، پایداری خط پایه حدود 0.001 Abs/h  در 700 نانومتر و تختی خط پایه کمتر از 0.001 Abs RMS  در محدوده 200 تا 1100 نانومتر، پس از زمان گرم شدن مشخص، اعلام شده است. همچنین میزان نویز RMS در 700 نانومتر کمتر از 0.0002 Abs RMS گزارش شده است.

نور سرگردان نیز یکی از عوامل مؤثر بر عملکرد اسپکتروفتومتر، به خصوص در اندازه گیری های جذب بالا یا طول موج های حساس است. در مشخصات این دستگاه، مقدار نور سرگردان برای شرایط آزمون مشخص شده کمتر از 0.05 درصد اعلام شده است.

کاربردهای اسپکتروفتومتر تک پرتویی

به دلیل گستره مناسب قابلیت های اندازه گیری، این اسپکتروفتومتر تک پرتویی می تواند در کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار گیرد.

آزمایشگاه های شیمی

اندازه گیری جذب ترکیبات، تعیین غلظت محلول ها، بررسی طیف و انجام آزمون های کمی از کاربردهای رایج اسپکتروفتومتر در آزمایشگاه های شیمی است.

کنترل کیفیت

در فرآیندهای کنترل کیفیت، سرعت و تکرارپذیری اهمیت زیادی دارد. این دستگاه می تواند برای آزمون های روتین مواد اولیه و محصولات، مشروط به سازگاری روش آزمون با مشخصات دستگاه، مورد استفاده قرار گیرد.

آزمایشگاه های زیستی

اندازه گیری های نوری در برخی آزمون های زیستی و بیوشیمیایی کاربرد دارند. قابلیت اندازه گیری در محدوده UV-Vis امکان بررسی طیف وسیعی از نمونه ها را فراهم می کند.

صنایع غذایی

در برخی روش های کنترل کیفیت مواد غذایی، ترکیبات موردنظر به صورت مستقیم یا پس از انجام واکنش شیمیایی با روش اسپکتروفتومتری اندازه گیری می شوند.

آزمایشگاه های محیط زیست

برخی روش های سنجش پارامترهای آب و پساب بر پایه ایجاد رنگ و اندازه گیری جذب نوری انجام می شوند. اسپکتروفتومتر تک پرتویی می تواند در چنین روش هایی مورد استفاده قرار گیرد.

مراکز آموزشی و پژوهشی

ساختار ساده تر سیستم تک پرتویی، رابط کاربری مناسب و وجود حالت های مختلف اندازه گیری باعث می شود این دستگاه برای آموزش اصول اسپکتروفتومتری و انجام پروژه های پژوهشی نیز کاربرد داشته باشد.

مشخصات فنی اسپکتروفتومتر تک پرتویی

مشخصات فوق مربوط به پیکربندی UV-Vis سری POP است؛ نسخه های مختلف دستگاه از نظر محدوده طول موج، پهنای باند و برخی پارامترهای عملکردی تفاوت دارند. بنابراین هنگام سفارش باید مشخصات مدل انتخابی با روش آزمون موردنظر تطبیق داده شود.

نکات مهم هنگام استفاده

برای دستیابی به نتایج قابل اعتماد، آماده سازی نمونه و نحوه کار با دستگاه به اندازه مشخصات فنی اهمیت دارد. کووت باید تمیز و بدون خط و خش باشد و اثر انگشت یا قطرات باقی مانده روی مسیر عبور نور قرار نگیرد.

همچنین باید از بلانک مناسب استفاده شود تا جذب ناشی از حلال یا زمینه نمونه از نتیجه نهایی حذف شود. انتخاب طول موج نیز باید بر اساس روش تحلیلی و ویژگی جذب ماده انجام شود.

در اندازه گیری های  UV، استفاده از سل مناسب برای این محدوده اهمیت ویژه ای دارد. همچنین رعایت زمان گرم شدن موردنیاز دستگاه، کنترل وضعیت لامپ و انجام کالیبراسیون یا کنترل عملکرد دوره ای می تواند به حفظ کیفیت نتایج کمک کند.

جمع بندی

اسپکتروفتومتر تک پرتویی یک گزینه کاربردی برای آزمایشگاه هایی است که به اندازه گیری جذب و عبور نور در محدوده UV-Vis و انجام آزمون های روتین و تحقیقاتی نیاز دارند. ساختار تک پرتویی، محدوده طول موج گسترده، منبع نوری دوتریوم و تنگستن هالوژن، آشکارساز سیلیکون، مونوکروماتور Czerny-Turner و هولدر ۸ سلولی، مجموعه ای از قابلیت های مهم این محصول را تشکیل می دهند.

وجود حالت های Photometric، Quantitation، Spectrum  و Kinetics نیز امکان استفاده از دستگاه در روش های متنوع تری را فراهم می کند. با این حال، انتخاب نهایی باید بر اساس روش آزمون، محدوده طول موج، نوع نمونه، دقت موردنیاز و حجم کاری آزمایشگاه انجام شود.

اسپکتروفتومتر تک پرتویی در لاله تجهیز آزما

برای انتخاب و خرید اسپکتروفتومتر تک پرتویی مناسب، توجه به مشخصات فنی به تنهایی کافی نیست. نوع نمونه، روش آنالیز، محدوده طول موج، تعداد آزمون ها و سطح دقت موردنیاز باید در کنار یکدیگر بررسی شوند.

لاله تجهیز آزما می تواند در انتخاب پیکربندی مناسب و بررسی مشخصات فنی متناسب با نیاز آزمایشگاه به شما کمک کند. برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره این محصول، شرایط تأمین و انتخاب مدل مناسب، از طریق صفحه تماس با ما با کارشناسان لاله تجهیز آزما در ارتباط باشید.