امروزه در دنیای علم و صنعت، اسپکتروفتومتر به عنوان یک ابزار کلیدی در رشته های مختلف، به طور ویژه در هر آزمایشگاه فنی مورد استفاده قرار می گیرد. اسپکتروفتومتری با امکان اندازه گیری دقیق جذب و عبور نور، نقش مهمی در تلاش های علمی، از شیمی و فیزیک گرفته تا زیست شناسی و علوم محیطی ایفا می کند. هدف این گزارش کشف و ابهام زدایی از مفاهیم پیرامون اسپکتروفتومتری، روشن کردن تعریف، عملکرد و کاربردهای آن است. با ما همراه باشید.
تعریف اسپکتروفتومتر
اسپکتروفتومتر تکنیکی است که مقدار نور جذب شده یا عبوری توسط یک ماده را به عنوان تابعی از طول موج ثبت و اندازه گیری می کند. دستگاهی که مسئولیت اصلی انجام این اندازه گیری ها را بر عهده دارد، اسپکتروفتومتر نامیده می شود که بر اساس قانون بیر-لامبرت کار می کند.
در حقیقت، زمانی که نور با طول موج خاصی به مواد می تابد، بسته به انرژی نور و نوع ترکیبات تشکیل دهنده ماده، برهمکنش هایی با یکدیگر خواهند داشت. در مورد مواد شفاف و محلول ها، بخشی از نور توسط ماده جذب شده و مابقی از آن عبور می کند. اسپکتروفتومتر دستگاهی است که وظیفه آن آنالیز نور پیش و بعد از عبور از نمونه است.
با اندازه گیری شدت نور، می توان خصوصیات مشخصی از ماده مانند غلظت یا ترکیبات آن را تشخیص داد و یا با تحلیل طیف جذب سینتیک یک واکنش را مورد بررسی قرار داد.
قانون بیر–لامبرت
قانون بیر لامبرت بیان می کند که غلظت املاح موجود در یک محلول، با مقدار نور جذب شده توسط آن محلول نسبت مستقیم دارد و بنابراین با بررسی برهمکنش نور و ماده، می توانیم به مشخصات آن پی ببریم.
در اندازه گیری جذب اسپکتروفتومتر، نور حاصل از لامپ های دوتریوم یا هالوژن-تنگستن از درون یک کووت حاوی نمونه عبور می کند. شدت نور عبوری از کووت، با نور پیش از عبور مقایسه می شود. هر چه کووت پهن تر باشد، نور از نمونه بیشتری عبور می کند و بنابراین، نور عبوری کمتر خواهد بود. این توضیح می دهد که چرا معادله به طول مسیر (L) وابسته است. بعلاوه، هرچه غلظت ماده بیشتر باشد (c)، به دلیل اینکه تعداد مولکول های تشکیل دهنده آن بیشتر است، بنابراین نور بیشتری در محلول جذب خواهد شد.
اجزاء کلی یک دستگاه اسپکتروفتومتر
یک دستگاه اسپکتروفتومتر از چندین جزء کلیدی تشکیل شده است:
منبع نور
منابع نور وظیف تأمین نور تابشی به ماده نمونه را بر عهده دارند و معمولاً رایج ترین منابع، انواع لامپ های دوتریوم، هالوژن-تنگستن و LED ها هستند.
سیستم اسپکترومتر
اسپکترومتر وظیفه تفکیک نور و انتخاب طول موج مشخصی از نور برای عبور از ماده نمونه را برعهده دارد. معمولاً اسپکترومتر از یک توری پراش و یک شکاف عبوری قابل تنظیم تشکیل شده است که توری پراش نور پیوسته را به اجزای طول موجی آن تفکیک می کند و شکاف، تنها اجازه عبور طیف خاصی از نور تفکیک شده را می دهد.
آشکارساز
سیستم آشکارسازی، از مجموعه ای از حسگرهای حساس به نور تشکیل شده است که شدت نور عبوری از ماده نمونه را بر حسب طول موج ثبت و اندازه گیری می کنند. به علاوه، اطلاعات نوری دریافتی را دیجیتالی کرده و برای خوانش به سیستم پردازشگر ارسال می کنند.
پردازشگر
سیستم پردازش یک دستگاه اسپکتروفتومتر از مجموعه ای قطعات الکترونیکی تشکیل می شود که می توانند اطلاعات دریافتی را پردازش کرده و با کمک بخش نرم افزاری، به اطلاعات قابل فهم کاربر تبدیل کنند.
نمایشگر خروجی
در نهایت، اطلاعات پردازش شده مانند طیف جذب، به یک سیستم کامپیوتری یا نمایشگر ارسال می شد تا کاربر بتواند آن را ببیند و در صورت نیاز ذخیره یا پرینت نماید.
عملکرد اسپکتروفتومتر به چه شکل است؟
فرآیند اسپکتروفتومتری با انتشار طیف وسیعی از نور توسط منبع آغاز می شود که در مرحله اول توسط یک سیستم اسپکترومتر تفکیک شده و طول موج دلخواه امکان عبور می یابد.
نمونه مورد آنالیز در بخش نگهدارنده نمونه قرار داده شده است و برای این کار از کووت استفاده می شود. نور حاصل از اسپکترومتر به نمونه تابیده و بخشی از آن، از ماده عبور می کند. سپس نور عبوری از نمونه به سمت سیستم آشکارساز هدایت می شود تا شدت ان ثبت گردد. سپس این داده ها دیجیتالی و پردازش شده و به صورت اطلاعات کمی (مانند غلظت) یا کیفی (مانند طیف جذب) نمایش داده می شوند و اطلاعات ارزشمندی در مورد ویژگی های ماده استخراج می شود.
کاربرد های اسپکتروفتومتر
اسپکتروفتومتری در زمینه های مختلف کاربرد دارد و این موضوع، تطبیق پذیری و اهمیت آن را نشان می دهد. در زیر چند نمونه از کاربردهای برجسته یک دستگاه اسپکتروفتومتر آورده شده است:
صنعت داروسازی
در فرآیندهای تولید دارو و کنترل کیفیت، اسپکتروفتومتری به تعیین غلظت، میزان خلوص مواد و تشخیص ناخالصی ها کمک می کند.
آنالیز محیطی
با تجزیه و تحلیل طیف جذب نمونه های آب، خاک و هوا، اسپکتروفتومتر ها به پایش آلاینده ها و ارزیابی کیفیت آنها کمک می کنند و در اختیار تحقیقات زیست محیطی و تلاش های حفاظتی قرار می دهند.
تشخیص بالینی و پزشکی
اسپکتروفتومتری در آزمایشگاه های بالینی برای اندازه گیری شاخص های بیوشیمیایی در مایعات بدن، کمک به تشخیص بیماری ها، نظارت بر درمان و ارزیابی عملکرد اعضای بدن به طور گسترده استفاده می شود.
آنالیز DNA/RNA
تکنیک هایی مانند طیف سنجی UV امکان ارزیابی کمی و خلوص اسیدهای نوکلئیک را فراهم نموده و نقش مهمی در تحقیقات ژنتیکی و زیست شناسی مولکولی ایفا می کنند.
پزشکی قانونی
در پزشکی قانونی نیز اسپکتروفتومتری در تجزیه و تحلیل شواهد ردیابی شده، شناسایی مواد ناشناخته و تعیین وجود داروهای غیرقانونی یا مواد سمی کمک بسیاری می کند.
از کجا اسپکتروفتومتر هایتک خریداری کنیم؟
در این گزارش، اهمیت و استفاده گسترده از دستگاه های اسپکتروفتومتر در تحقیقات و تجزیه و تحلیل علمی تا حدی آشکار شد. این تکنیک با قابلیت های اندازه گیری دقیق جذب نور، به بازگشایی بینش های مهمی در مورد ترکیب، خلوص و رفتار مواد در رشته های مختلف ادامه می دهد. از این رو، اسپکتروفتومتری ابزاری ضروری باقی می ماند و دانشمندان و محققان در سراسر جهان را قادر می سازد تا درک خود را از پدیده هایی که ما را احاطه کرده اند، عمیق تر کنند.
یکی از شرکت های فعال در حوزه تولید دستگاه های اسپکتروفتومتر در ایران، شرکت بلورآزما سنجش نور است که ید طولایی در این حوزه دارد و توانسته است جایگاه بسیار خوبی را در بین تولید کنندگان داخلی و خارجی، از جمله HACH بیابد.
اسپکتروفتومتر های تولیدی این شرکت ایرانی از سرعت آنالیز بسیار بالایی برخوردار هستند و ضمن مقرون به صرفه بودن آنها از نظر اقتصادی (نسبت به سایر برندها) به نرم افزار جامع و یک LED مجهز هستند که نیاز به سیستم کامپیوتری را حذف کرده و امکان آنالیز پارامترهای مختلف را برای محققان فراهم می کند.
برای خرید و یا دریافت مشاوره های کاملاً رایگان با این مجموعه تماس بگیرید تا از تجارب ارزشمند آنها بهره مند شوید.
توجه! این مطلب یک رپورتاژ آگهی است و محتوای آن توسط تبلیغ دهنده نگارش شده است.
آی تی جو مسئولیتی در قبال صحت و سقم محتوای تبلیغاتی ندارد.