Spectrophotometers UV-Vis yo se enstriman mizik sofistike lajman itilize nan divès jaden syantifik. Malgre enpòtans yo, anpil moun pa konplètman konprann sa ki aparèy sa yo, aplikasyon yo, ak ki jan yo travay. Atik sa a gen pou objaktif pou bay yon eksplikasyon an pwofondè nan UV-vis spektrofotomè, ki kouvri prensip yo, itilizasyon, ak sikonstans yo anba kote yo ap travay.
Ki sa ki se yon spektrofotomèt UV-vis?
Yon spektrofotomèt UV-Vis se yon aparèy analyse yo itilize pou mezire entansite limyè nan rejyon iltravyolèt (UV) ak vizib (VIS) nan spectre elektwomayetik la. Enstriman sa yo enpòtan pou analize pwopriyete optik sibstans yo, pou detèmine konsantrasyon yo, ak konprann konpòtman yo anba kondisyon limyè diferan.
Ki jan yon spektrofotomètr UV-vis travay?
Operasyon an nan yon spektrofotomètr UV-vis enplike nan plizyè eleman kle ak etap:
Sous limyè:
Spectrophotometer a gen yon sous limyè, tipikman yon konbinezon de yon lanp deteryom (pou limyè UV) ak yon lanp tengstèn (pou limyè vizib). Sa yo lanp emèt limyè atravè UV yo ak spèktr vizib.
Monokromatè:
Limyè a ki emèt pa sous la pase nan yon monokrom, ki separe li nan longèdonn endividyèl. Sa a se anjeneral fè lè l sèvi avèk yon prism oswa difraksyon griyaj.
Holder Egzanp:
Se limyè a monokrom dirije nan detantè a echantiyon, ki kote solisyon an echantiyon yo mete nan yon kivèt, yon ti veso ki fèt ak vè oswa kwatz.
Detektè:
Apre pase nan echantiyon an, limyè a rive nan yon detektè. Detektè a mezire entansite a nan limyè a transmèt ak konvèti li nan yon siyal elektrik.
Analiz done:
Se siyal la elektrik Lè sa a, trete pa yon òdinatè oswa mikro, ki jenere yon spectre ki montre absorption la oswa transmisyon nan echantiyon an nan longèdonn diferan.
Prensip nan UV-vis spektrofotometri
Prensip la fondamantal dèyè UV-Vis spektrofotometri se lwa a byè-Lambert, ki gen rapò absorption nan limyè a pwopriyete yo nan materyèl la nan ki limyè a ap vwayaje. Lwa a eksprime kòm:
= Q
Ki kote:
A se absorption a (pa gen okenn inite, kòm li se yon rapò).
se koyefisyan absorptivite molè (L/mol · cm), yon konstan ki endike kijan sibstans lan absòbe limyè nan yon longèdonn patikilye.
se konsantrasyon nan espès yo absòbe nan echantiyon an (mol/L).
se longè chemen nan ki limyè a vwayaje nan echantiyon an (cm).
Absorbans se pwopòsyonèl dirèkteman ak konsantrasyon an ak longè chemen, fè UV-vis spektrofotometri yon zouti pwisan pou analiz quantitative.
Aplikasyon nan UV-vis spektrofotomètr
Spectrophotometers UV-Vis gen yon pakèt aplikasyon atravè diferan jaden:
1. Chimi
Detèminasyon konsantrasyon:
Spectrophotometers UV-Vis yo regilyèman itilize detèmine konsantrasyon an nan solute nan yon solisyon. Pou egzanp, konsantrasyon an nan ADN, pwoteyin, oswa lòt biomolecules ka mezire pa absorption yo nan longèdonn espesifik.
Cinétique reyaksyon:
Enstriman sa yo ede nan etidye pousantaj yo nan reyaksyon chimik pa kontwole chanjman ki fèt nan absorption nan reactants oswa pwodwi sou tan.
Analiz chimik:
Yo itilize yo pou analiz kalitatif ak quantitative nan konpoze chimik, ede idantifye sibstans ki baze sou spèktr absorption yo.
2. byochimik ak biyoloji molekilè
Pwoteyin ak quantification asid nikleyik:
Spectrophotometry UV-Vis se esansyèl nan byochimik pou mezire konsantrasyon an ak pite nan asid nikleyik (ADN ak RNA) ak pwoteyin.
Aktivite anzim:
Ka aktivite a nan anzim dwe etidye pa mezire absorption nan substrats oswa pwodwi ki enplike nan reyaksyon anzimatik.
3. Syans anviwònman
Tès Kalite Dlo:
Spectrophotometers UV-Vis yo te itilize yo detekte ak quantifier polyan nan dlo, tankou nitrat, fosfat, ak metal lou.
Siveyans Kalite Air:
Yo ede nan siveyans polyan lè pa mezire absorption nan gaz tankou ozòn ak gaz azòt.
4. Analiz klinik ak pharmaceutique
Tès dwòg ak devlopman:
Nan endistri pharmaceutique a, yo te itilize spektrofotomèt UV-Vis pou analize konsantrasyon ak pite dwòg ak pou etidye estabilite ak degradasyon konpoze pharmaceutique yo.
Diagnostics nan klinik:
Enstriman sa yo ede nan diagnostics klinik pa mezire konsantrasyon an nan sibstans ki sou divès kalite nan likid kòporèl, tankou glikoz, kolestewòl, ak bilirubin.
5. Manje ak bwason endistri
Kontwòl Kalite:
Se spektrofotometri UV-Vis itilize yo asire bon jan kalite a ak sekirite nan manje ak bwason pa mezire konsantrasyon an nan aditif, préservatifs, ak kontaminan.
Analiz nitrisyonèl:
Ka konsantrasyon an nan vitamin, mineral, ak lòt eleman nitritif nan pwodwi manje ka detèmine lè l sèvi avèk teknik sa a.
Kalite UV-vis spektrofotomètr
UV-vis spektrofotomèt CO
M 'nan konfigirasyon divès kalite, chak adapte pou aplikasyon espesifik:
Spectrophotometers sèl-gwo bout bwa:
Sa yo gen yon sèl chemen limyè, sa vle di referans ak echantiyon mezi yo te pran sekans. Yo se pi senp ak plis pri-efikas men yo ka mwens egzat akòz fluctuations potansyèl nan entansite sous limyè.
Spectrophotometers doub-gwo bout bwa:
Enstriman sa yo divize limyè a nan de chemen, yon sèl pase nan echantiyon an ak lòt la nan yon referans. Konfigirasyon sa a pèmèt mezi similtane, konpansasyon pou fluctuations nan entansite limyè ak bay rezilta pi egzat.
Lektè Microplate:
Ki fèt pou tès depistaj wo-debi, lektè mikroplat ka mezire echantiyon miltip ansanm lè l sèvi avèk mikroplat ak pwi miltip, souvan itilize nan biotechnologie ak endistri pharmaceutique yo.
Portable UV-vis spèktrofotomè:
Aparèy sa yo kontra enfòmèl ant, pòtatif yo te itilize pou travay sou teren ak sou-sou sit analiz, ofri konvenyans ak fleksibilite pou siveyans anviwònman ak kontwòl kalite.
Teknik avanse ak varyasyon
UV-vis spektrofotometri te evolye yo enkli teknik avanse ak varyasyon:
1. spektrofotometri derive
Teknik sa a enplike nan kalkile derive nan spectre la absorption, amelyore rezolisyon an nan sipèpoze tèt ak amelyore presizyon nan mezi konsantrasyon nan melanj konplèks.
2. Spected-koule spektrofotometri
Itilize pou etidye rapid reyaksyon cinétique, sispann-koule spektrofotometri melanje reactants byen vit ak mezire chanjman yo absorption nan tan reyèl, bay Sur nan pwosesis vit byochimik ak chimik.
3. Spectroscopy Photoacoustic
Metòd sa a mezire vag yo son ki te pwodwi pa absòpsyon nan limyè modulation, ofri segondè sansiblite pou etidye echantiyon solid ak opak kote tradisyonèl UV-vis spektrofotometri ka pa efikas.
Avantaj ak limit
Avantaj
Ki pa Peye-destriktif:
Spectrophotometry UV-Vis se jeneralman ki pa destriktif, konsève echantiyon an pou analiz pi lwen.
Segondè sansiblite ak presizyon:
Teknik la ofri segondè sansiblite ak presizyon, fè li apwopriye pou detekte ak quantification konsantrasyon ki ba nan analytes.
Adaptabilite:
Li ka analize nan yon pakèt domèn sibstans ki sou, ki gen ladan konpoze òganik ak inòganik, nan divès eta (solid, likid, ak gaz).
Rapid ak senp:
Mezi yo tipikman rapid ak dwat, sa ki pèmèt pou analiz efikas ak woutin.
Limit
Entèferans:
Prezans nan sibstans ki sou entèfere ki absòbe nan longèdonn menm jan an ka konplike analiz la.
Preparasyon echantiyon:
Gen kèk echantiyon ki ka mande pou anpil preparasyon oswa dilution, ki kapab entwodwi erè.
Enfòmasyon limite:
Spectrophotometry UV-Vis prensipalman bay enfòmasyon sou konsantrasyon an ak absorption nan konpoze men manke detaye Sur estriktirèl, ki mande pou teknik konplemantè tankou spectrometry mas oswa NMR.
Spectrophotometers UV-Vis yo se zouti endispansab nan syans modèn, ofri yon metòd versatile ak pwisan pou analize yon etalaj lajè nan sibstans ki sou. Aplikasyon yo span atravè divès jaden, ki gen ladan chimi, byochimik, syans anviwònman, diagnostics klinik, ak endistri a manje. Konprann prensip yo, operasyon, ak itilizasyon nan UV-vis spektrofotometri pèmèt syantis yo ak pwofesyonèl yo hanache tout potansyèl li yo pou rechèch ak devlopman, kontwòl kalite, ak rezon analyse. Malgre limit li yo, spektrofotomètr UV-Vis la rete yon poto nan laboratwa analyse, kontribiye anpil nan pwogrè nan syans ak teknoloji.
