اسپکتروفتومتر چیست؟

امروزه دستگاه های اسپکتروفتومتر عضو ثابت آزمایشگاه های علوم و تحقیقات هستند و کمتر کسی پیدا می شود که نام آنها را نشنیده باشد. اسپکتروفتومتر دستگاهی است که مواد را براساس نوع برهمکنشی که با نور دارند، انالیز کرده و برخی از خواص منحصر به فرد کمی و کیفی آنها را شناسایی می کنند.

امروزه دستگاه های اسپکتروفتومتر عضو ثابت آزمایشگاه های علوم و تحقیقات هستند و کمتر کسی پیدا می شود که نام آنها را نشنیده باشد. اسپکتروفتومتر دستگاهی است که مواد را براساس نوع برهمکنشی که با نور دارند، انالیز کرده و برخی از خواص منحصر به فرد کمی و کیفی آنها را شناسایی می کنند. به عبارت ساده تر، یک دستگاه اسپکتروفتومتر با تاباندن نور به یک نمونه و اینکه چه میزان از نور توسط ماده جذب شده است، حدس می زند که ترکیبات آن ماده چیست و چه غلظتی دارند.

در سال های اخیر پیشرفت چشمگیر تکنولوژی در حوزه های اپتیک و الکترونیک، موجب شده است که دستگاه های اسپکتروفتومتر نیز به سمت هایتک بودن پیش بروند و بنابراین از نظر دقت و سرعت قابل مقایسه با نمونه های قدیمی نیستند.

در این مقاله قصد داریم که به انواع اسپکتروفتومتر و مکانیزم عملکرد آنها بپردازیم. برای آشنایی بیشتر با این محصولات شگفت انگیز، با ما همراه باشید.

مکانیزم عملکردی یک دستگاه اسپکتروفتومتر

مکانیزم اصلی کار یک دستگاه اسپکتروفتومتر شامل چندین بخش کلیدی است:

1. یک اسپکتروفتومتر مجهز به یک منبع نور است که بسته به محدوده طول موج های مورد آنالیز می تواند یک لامپ تنگستن هالوژن، لامپ زنون یا دوتریوم باشد. نور ساطع شده از منبع معمولاً از طیف وسیعی از طول موج ها تشکیل شده است (طیف پیوسته).
2. نگهدارنده یا هولدر، نمونه مورد تجزیه و تحلیل را در خود جای می دهد و می تواند یک کووت، یک لوله آزمایش یا هر ظرف مناسب دیگری باشد که به نور اجازه عبور از نمونه را بدهد.
3. اسپکترومتر برای جداسازی طول موج های استفاده می شود و از یک منشور یا توری پراش برای تقسیم نور به طول موج های تشکیل دهنده آن استفاده می کند و سپس طول موج مورد نظر را برای آنالیز گزینش می کند.
4. آشکارساز شدت نور عبوری یا جذب شده توسط نمونه را در طول موج انتخابی اندازه گیری می کند که انواع متداول آن عبارت اند از فتودیودها و CCD.
5. شدت اندازه گیری شده توسط آشکارساز به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود (دیجیتالی می شود) و سپس بر روی یک اسکرین نمایش داده می شود.

انواع اسپکتروفتومتر

به طور کلی، در اندازه گیری های اسپکتروفتومتری برای اینکه نتایج آنالیز دقیق و تضمینی باشند، معمولاً نتایج آنالیز با یک نمونه مرجع یا استاندارد مقایسه می گردد. در حقیقت، نمونه استاندارد، ماده ای است که تمام مشخصات آن بر اساس استانداردهای بین المللی تعیین شده است و برای این منظور استفاده می شود که شدت و دقت دستگاه را کنترل کند. بر همین اساس، انواع اسپکتروفتومتر بر اساس دو طرح یا مسیر نوری طراحی می شوند:

• اسپکتروفتومتر تک پرتو
• اسپکتروفتومتر دو پرتو

اسپکتروفتومترهای دو پرتو و تک پرتو دو نوع ابزاری هستند که در طیف سنجی برای اندازه گیری میزان جذب یا عبور نور توسط یک نمونه استفاده می شوند.

اسپکتروفتومتر دو پرتو

این نوع اسپکتروفتومتر از دو مسیر برای عبور نور تشکیل شده است که یکی از نمونه و دیگری از ماده مرجع عبور می کند. به عبارت دیگر، پرتو منبع توسط یک تقسیم کننده پرتو، به دو پرتو مجزا تقسیم می گردد و شدت دو پرتو پس از عبور از مسیرهای مربوطه با هم مقایسه می شود. اسپکتروفتومتر دو پرتو با مقایسه میزان جذب ماده نمونه و مرجع، می‌تواند اندازه ‌گیری‌ های دقیق ‌تری را ارائه دهد و نوسانات شدت منبع نور، تراز سلول نمونه و سایر عوامل تأثیر گذار بر افت شدت را جبران کند.

اسپکتروفتومتر های دو پرتو معمولاً دقت و وضوح بهتری در اندازه گیری ها فراهم می کنند زیرا قابلیت جبران نوسانات مختلف سیگنال دارند و از این رو، نور سرگردان سکمتری نیز در سیستم جریان خواهد داشت. از طرف دیگر، امکان نظارت در زمان واقعی برای نمونه و مرجع را به طور همزمان فراهم می کنند و بنابراین، مقایسه دقیق تر خواهد بود. این گروه از اسپکتروفتومترها برای برنامه هایی که به دقت و کنترل بالایی نیاز دارند، بسیار مناسب هستند اما در مقایسه با انواع تک پرتو، گران تر بوده و راه اندازی و عملیات پیچیده تری دارند.

در مقابل، اسپکتروفتومتر تک پرتویی تنها از یک مسیر عبور برای نور تشکیل شده است و تنها یک پرتو نور است که از نمونه عبور می کند و شدت نور عبوری یا جذب شده توسط آشکارساز اندازه گیری می شود. البته برای عملکرد مناسب این نوع اسپکتروفتومتر نیز باید مقایسه با ماده مرجع صورت بگیرد که برای این منظور ابتدا محلول استاندارد در دستگاه قرار داده شده و ارزیابی شده و نتایج آن ثثبت می گردد و سپس، ماده نمونه مورد بررسی قرار می گیرد. بنابراین، این دستگاه ها به طور قابل توجهی زمان آنالیز را افزایش می دهند و از آنجا که امکان آنالیز همزمان مرجع و نمونه وجود ندارد، ممکن است دقت نتایج کمتر از نوع دو پرتو باشد.

اسپکتروفتومتر های نوع تک پرتو سیستم راه اندازی و عملکرد نسبتاً ساده تری دارند و به طور کلی در مقایسه با اسپکتروفتومتر های دو پرتو، از نظر قیمتی و شرایط نگهداری مقرون به صرفه تر است. این نوع اسپکتروفتومتر ها اغلب برای برنامه های معمولی که دقت بالایی مهم نیست، مانند موارد آموزشی، مناسب هستند اما ممکن است برای حفظ دقت، نیاز به کالیبراسیون و استاندارد سازی دوره ای داشته باشد.

چه نوع اسپکتروفتومتر را بخریم؟

به طور کلی، انتخاب بین اسپکتروفتومتر دو پرتو و تک پرتو به کاربرد خاص و سطح دقت مورد نیاز در اندازه گیری ها بستگی دارد. انتخاب نوع اسپکتروفتومتر و تولید کننده دستگاه از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا که دقت و صحت نتایج آنالیز شما را تضمین می کنند.

در سال های اخیر، وارد کنندگان و تولید کنندگان بسیاری توانسته اند انواع دستگاه اسپکتروفتومتر را وارد بازار کشور کنند و از این رو، دستگاه اسپکتروفتومتر به یکی از عناصر ثابت در صنایع و آزمایشگاه های مراکز مختلف تبدیل شده است.

شرکت دانش بنیان بلورآزما سنجش نور، اولین و برترین تولید کننده انواع دستگاه های اسپکتروفتومتر به همراه ریجنت شیمیایی در ایران است. در سال های اخیر، شرکت بلورآزما توانسته است جایگاه بسایر خوبی را در بین رقبای داخلی و خارجی از جمله HACH کسب نماید و انواع دستگاه های اسپکتروفتومتر تک پرتو و دو پرتو را در انواع بازه های طول موجی و در قالب رومیزی و پرتابل روانه بازارهای داخلی و خارجی کرده است.

انواع دستگاه اسپکتروفتومتر تولیدی شرکت بلورآزما مجهز به یک نمایشگر LED تاچ اسکرین هستند که نیاز به سیستم کامپیوتری جانبی را حذف کرده و بنابراین بسیار مقرون به صرفه تر از نمونه های دیگر هستند. برای اطلاعات بیشتر از مشخصه های فنی محصولات و یا دریافت مشاوره رایگان می توانید با مشاوران و کارشناسان این مجموعه تماس حاصل فرمایید.