UV-Vis spektrofotometrləri müxtəlif elmi sahələrdə geniş istifadə olunan mürəkkəb alətlərdir. Onların əhəmiyyətinə baxmayaraq, bir çox insan bu cihazların nə olduğunu, tətbiqlərini və necə işlədiyini tam başa düşmür. Bu məqalə, prinsiplərini, istifadəsini və işlədildikləri halları əhatə edən UV-Vis Spektrofotometrlərin dərin bir izahatını təmin etmək məqsədi daşıyır.
UV-viz-spektrofotometr nədir?
UB-Vis Spectrofotometer, ultrabənövşəyi (UB) və elektromaqnit spektrinin görünən (ziyarət) bölgələrində işığın intensivliyini ölçmək üçün istifadə olunan analitik bir cihazdır. Bu alətlər maddələrin optik xüsusiyyətlərini təhlil etmək, konsentrasiyalarının müəyyənləşdirilməsi və fərqli işıq şəraitində davranışlarını başa düşmək üçün çox vacibdir.
UV-də bir Spektrofotometr necə işləyir?
UB-Viz Spectrofotometerinin əməliyyatı bir neçə əsas komponent və addımları əhatə edir:
İşıq mənbəyi:
Spectrofotometr, adətən bir deuterium lampasının (UB işığı üçün) və bir volfram lampası (görünən işıq üçün) bir bir işıq mənbəyi var. Bu lampalar UV və görünən spektrlərdə işıq yayır.
Monoxromator:
Mənbə tərəfindən yayılan işıq onu fərdi dalğa uzunluğuna ayıran monoxromatordan keçir. Bu, ümumiyyətlə bir prizma və ya diffraksiya istifadə edərək edilir.
Nümunə sahibi:
Monoxromatik işıq nümunə həlli olan nümunə həlli, şüşədən və ya kvarsdan hazırlanmış kiçik bir konteynerin yerləşdiyi nümunə sahibi ilə yönəldilmişdir.
Detektor:
Nümunədən keçdikdən sonra işıq bir detektora çatır. Detektor, ötürülən işığın intensivliyini ölçür və elektrik siqnalına çevirir.
Məlumatların təhlili:
Elektrik siqnalı, sonra nümunənin udma və ya ötürülməsinin müxtəlif dalğa uzunluğunda udma və ya ötürülməsini göstərən bir kompüter və ya mikroprosessor tərəfindən işlənir.
UV-viz spektrofotometriyasının prinsipləri
UV-Viz Spektrofotometrinin arxasında əsas prinsip, işığın səyahət etdiyi materialın xüsusiyyətlərinə işığın əmliklərinə aid olan pivə lambert qanunudur. Qanun kimi ifadə olunur:
= ⋅⋅
Harada:
A emici (vahid deyil, bir nisbət olduğu kimi).
Molar udulma əmsalı (l / mol · sm), maddənin müəyyən bir dalğa uzunluğunda nə qədər güclü olduğunu göstərir.
Nümunədə udma növünün konsentrasiyası (MOL / L).
Nümunə (sm) işığın gəzdiyi yol uzunluğu.
Absorbance, konsentrasiyası və yol uzunluğuna birbaşa mütənasibdir, UV-viz spektrofotometriyasını kəmiyyət təhlili üçün güclü bir vasitə halına gətirir.
UV-viz spektrofotometrlərinin tətbiqləri
UV-Vis Spectrofotometers müxtəlif sahələrdə geniş tətbiqetmələrə malikdir:
1. Kimya
Konsentrasiya qətiyyəti:
UV-Vis Spektrofotometrlər həllində həll yollarının konsentrasiyasını təyin etmək üçün müntəzəm olaraq istifadə olunur. Məsələn, DNT, zülallar və ya digər biomolekulların konsentrasiyası spesifik dalğa uzunluğunda əmanətləri ilə ölçülə bilər.
Reaksiya Kinetics:
Bu alətlər zamanla reaksiya və ya məhsulların udulmasında dəyişikliklərin monitorinqini izləyərək kimyəvi reaksiyaların dərəcələrini öyrənməyə kömək edir.
Kimyəvi analiz:
Onlar kimyəvi birləşmələrin keyfiyyətli və kəmiyyət təhlili üçün istifadə olunur, absorbsiya spektrlərinə əsaslanan maddələri müəyyənləşdirməyə kömək edir.
2. biokimya və molekulyar biologiya
Protein və nuklein turşusu miqdarı:
UV-Vis Spektrofotometriya, nukleik turşuların (DNT və RNT) və zülalların konsentrasiyasını və saflığını ölçmək üçün biokimyada vacibdir.
Fermye Fəaliyyəti:
Fermentlərin fəaliyyəti, enzymatik reaksiyalarda iştirak edən substratların və ya məhsulların udma hissəsini ölçməklə öyrənilə bilər.
3. Ətraf mühit elmi
Su keyfiyyəti testi:
UV-Vis spektrofotometrləri, nitrat, fosfatlar və ağır metallar kimi çirkləndiriciləri aşkar etmək və ölçmək üçün istifadə olunur.
Hava keyfiyyəti monitorinqi:
Ozon və azot dioksid kimi qazların udulmasını ölçərək hava çirkləndiricilərinin monitorinqində kömək edir.
4. Klinik və əczaçılıq təhlili
Dərman testi və inkişafı:
Əczaçılıq sənayesində, UV-Vis spektrofotometrləri dərmanların konsentrasiyasını və təmizliyini təhlil etmək və dərman birləşmələrinin sabitliyini və deqradasiyasını öyrənmək üçün istifadə olunur.
Klinik diaqnostika:
Bu alətlər klinik diaqnostikada qlükoza, xolesterol və bilirubin kimi bədən mayelərində müxtəlif maddələrin konsentrasiyasını ölçməklə kömək edir.
5. Qida və içki sənayesi
Keyfiyyətə nəzarət:
UV-Vis Spektrofotometriya, aşqarların, konservantların və çirkləndiricilərin konsentrasiyasını ölçərək qida və içkilərin keyfiyyətini və təhlükəsizliyini təmin etmək üçün istifadə olunur.
Qidalanma analizi:
Bu texnikadan istifadə edərək vitaminlər, minerallar və digər qida maddələrinin konsentrasiyası müəyyən edilə bilər.
UV-VS spektrofotometrlərinin növləri
UV-VIS Spectrofotometers CO
Məni müxtəlif konfiqurasiyada, hər biri xüsusi tətbiqlər üçün uyğundur:
Tək şüa spektrofotometrləri:
Bunların bir işıq yolu var, yəni istinad və nümunə ölçmələri ardıcıl olaraq qəbul edilir. Onlar daha sadə və daha qənaətlidir, lakin işıq mənbəyi intensivliyindəki potensial dalğalanmalar səbəbindən daha az dəqiq ola bilər.
İki şüa spektrofotometrləri:
Bu alətlər işığı iki yola bölün, nümunə və digəri bir arayış vasitəsilə ötürür. Bu quraşdırma eyni vaxtda ölçülmə, dalğalanmaları işıq intensivliyində və daha dəqiq nəticə verməklə kompensasiya etməyə imkan verir.
Microplate oxucuları:
Yüksək vasitəçi seçim üçün hazırlanmış, mikroplate oxuyanlar eyni vaxtda eyni vaxtda bir çox nümunəni, biotexnologiya və əczaçılıq sənayesində çox istifadə olunan çoxsaylı quyuları olan mikroplatları istifadə edə bilərlər.
Portativ UV-viz-spektrofotometrlər:
Bu kompakt, əl qurğuları ətraf mühitin monitorinqi və keyfiyyəti və keyfiyyətə nəzarət üçün rahatlıq və rahatlıq təklif edən sahə işləri və saytların təhlili üçün istifadə olunur.
İnkişaf etmiş texnikalar və dəyişikliklər
UV-Vis Spektrofotometriya qabaqcıl texnikalar və dəyişikliklər daxil etmək üçün inkişaf etmişdir:
1. Törəmə spektrofotometriya
Bu texnika, udma zirvələrinin həllini artıran və kompleks qarışıqlarda konsentrasiya ölçmələrinin dəqiqliyini artıran halda spektrinin törəməsini hesablamaq və konsentrasiya ölçmələrinin dəqiqliyini artırır.
2. Dayandırılmış spektrofotometriya
Sürətli reaksiya kinetikası, dayandırılmış spektrofotometriya tez bir zamanda reaktivləri qarışdırır və real vaxt rejimində udma dəyişikliklərini tez bir zamanda, sürətli biokimyəvi və kimyəvi proseslərə təsnif edir.
3. Photoacustic spektroskopiya
Bu üsul, ənənəvi UB-Viz-Visprofotometry'nin təsirli olmadığı möhkəm və qeyri-şəffaf nümunələri öyrənmək üçün yüksək həssaslıq təklif edən, modulyasiya edilmiş işığın udulması ilə istehsal olunan səs dalğalarını ölçür.
Üstünlüklər və məhdudiyyətlər
Üstünlük
Dağıdıcı olmayan:
UV-Vis Spektrofotometriya ümumiyyətlə məhv olmayan, sonrakı təhlil üçün nümunəni qoruyur.
Yüksək həssaslıq və dəqiqlik:
Texnika, analitiklərin aşağı konsentrasiyalarının aşkarlanması və kəmiyyətinin müəyyənləşdirilməsi və kəmiyyətinin müəyyənləşdirilməsi üçün yüksək həssaslıq və dəqiqlik təklif edir.
Çox yönlülük:
Müxtəlif ştatlarda (bərk, maye və qaz), o cümlədən üzvi və qeyri-üzvi birləşmələrin, o cümlədən geniş çeşiddə olan maddələrin geniş çeşidini təhlil edə bilər.
Sürətli və sadə:
Ölçmələr, adətən sürətli və sadədir, səmərəli və adi analiz üçün imkan verir.
Məhdudiyyətlər
Müdaxilə:
Bənzər dalğa uzunluqlarda udma müdaxilə edən maddələrin olması analizi çətinləşdirə bilər.
Nümunə hazırlığı:
Bəzi nümunələr geniş hazırlıq və ya seyreltmə, potensial olaraq səhvləri tətbiq edə bilər.
Məhdud məlumatlar:
UV-Vərəm Spektofotometriyası, ilk növbədə birləşmələrin konsentrasiyası və uduşğuluğu haqqında məlumat verir, lakin kütləvi spektrometriya və ya NMR kimi tamamlayıcı üsullar tələb edən ətraflı struktur anlayışları yoxdur.
UV-Vis Spektrofotometrlər müasir elmdə zəruri vasitələrdir, geniş bir sıra maddələrin təhlili üçün çox yönlü və güclü bir metod təklif edir. Onların tətbiqi kimya, biokimya, ekoloji elm, klinik diaqnostika və qida sənayesi də daxil olmaqla müxtəlif sahələrdə əhatə edir. UV-Viz Spektofotometriyliyinin prinsiplərini, istismarı və istifadəsini başa düşmək, elm adamları və mütəxəssislərə tədqiqat və inkişaf, keyfiyyətə nəzarət və analitik məqsədlər üçün tam potensialına qoşulmağa imkan verir. Məhdudiyyətlərinə baxmayaraq, UV-Vis spektrofotometri, elm və texnologiyanın irəliləmələrinə əhəmiyyətli dərəcədə töhfə verən analitik laboratoriyaların təməl daşı olaraq qalır.
