جهت مشاوره با شماره 09121223103 تماس حاصل فرمائید
اندازه گیری غلظت با اسپکتروفتومتر

اندازه گیری غلظت با اسپکتروفتومتر

  • 20کامنت
  • 2022/01/13
  • Admin
  • 355

اندازه گیری غلظت با اسپکتروفتومتر

اندازه گیری غلظت با اسپکتروفتومتر یعنی چه ؟

اسپکتروفتومتر یک دستگاه رنگ سنجی است که

برای سنجش رنگ یا اندازه گیری غلظت یک ماده معلوم در محلول مورد استفاده قرار می گیرد.

این دستگاه از طریق عبور نور از ماده و اندازه گیری شدت نور به عنوان تابعی از طول موج عمل می کند.

اسپکتروفتومتر ها تجهیزات مهمی در آزمایشگاه های شیمی، فیزیک، بیوشیمی، بالینی و مواد هستند.

اسپکتروفتومتری (طیف سنجی نوری)

مقدمه اختراع اسپکتروفتومتر یا طیف سنج، انقلابی در عرصه شناخت خواص نوری مواد بوده است.
بسیاری از پروژه های علمی و زیستی در عصر حاضر، بدون روش های اسپکتروفتومتری به هیچ وجه ممکن نبودند.
اهمیت این روش ها به قدری است که در اکثر قریب به اتفاق مقالات علمی حوزه شیمی و مواد، سر و کله شان پیدا می شود!
در این مقاله سعی می کنیم با زبانی ساده، مفاهیم اسپکتروفتومتری، اجزای دستگاه و انواع آن را بررسی کنیم. با ما همراه باشید….

اسپكتروفتومتر چیست؟

به زبان ساده، اسپکتروفتومتر دستگاهی است که شدت نور را به صورت تابعی از طول موج اندازه گیری می کند.

در این دستگاه تابش الکترومغناطیسی جذب ماده می شود و از روی شدت جذب هر ماده، مقدار ماده (غلظت ماده) تعیین می شود.

در اسپكتروفتومتری ميزان جذب يا عبور طول موج های مشخصی از نور فرودی از يک محلول حاوی نمونه مورد نظر اندازه گيری می شود.

دستگاه اسپکتروفتومتر امکان اندازه گیری غلظت های فوق العاده کوچک را دارد.

بنابراین در تجزیه و تحلیل عناصر مولکولی نظیر DNA و  RNA به کار می رود.

از این رو بيشترين كاربرد آن در آزمايشگاه های بيوشيمی است.

تئوری اسپكتروفتومتری

مواد مختلف در برابر امواج الکترومغناطیسی رفتار متفاوتی دارند.

به عبارتی هر ماده شیمیایی، میزان جذب متفاوتی در طول موج های مختلف انرژی الکترومغناطیسی دارد.

وقتی مواد در برابر امواج الکترومغناطیسی قرار گیرند، هر ماده در طول موج خاصی حداکثر جذب و حداقل عبور را خواهد داشت.

از آن جایی که غلظت هر عنصر، در میزان جذب طول موج آن تاثیر دارد،

از این پدیده برای تعیین غلظت و برخی خواص دیگر ماده استفاده می شود.

با افزایش غلظت، میزان جذب در طول موج مشخص افزایش و با کاهش غلظت،

میزان جذب کاهش و مقدار نور عبوری افزایش می یابد.

تئوری اسپكتروفتومتری بر اساس قانون بیرلامبرت (Beer-Lambert law) بنا شده است:

 

Log(i/i0) = A

که در این رابطه، I0 شدت نور اولیه، I شدت نور عبوری و A مقدار جذب ماده را نشان می دهد.

مقدار A را نیز می توان توسط رابطه زیر محاسبه کرد:

 

A = ɛbc

ɛ بیانگر ضریب جذب ماده است، b طول نمونه را نشان می دهد و c بیانگرغلظت آن است.

چگونه غلظت ماده با اسپکتروفتومتری تعیین می شود؟

در فرایند اسپکتروفتومتری با استفاده از رابطه ای که تاثیری که غلظت ماده و میزان جذب نور عبوری از آن دارند،

می توان رابطه غلظت – جذب هر ماده شیمیایی را مشخص کرد.

در واقع در اسپکتروفتومتری سوال اصلی این است که چه مقدار ماده شیمیایی نور را جذب کرده است؟

دستگاه های اسپکتروفتومتر دارای دو نوع منبع برای تولید نور هستند.

لامپ های تنگستن یا هالوژن برای تولید نور مرئی و مادون قرمز با طول موج 320 تا 1100 نانومتر به کار می روند.

برای تولید امواج فرابنفش نیز از لامپ دوتریوم با طول موج 190 تا 320 نانومتر استفاده می شود.

نور تولید شده توسط این لامپ ها با استفاده از مونوکروماتور (تک رنگ ساز) فیلتر می شود.

سپس در طول مسیر با استفاده از چند منشور و توری پراش، طول موج خاصی انتخاب می شود و

از شکاف عبور یا متمرکز کننده پرتو عبور می کند.

در ادامه این پرتوی نوری از نمونه عبور می کند.

بخشی از نور در داخل نمونه جذب می شود و مابقی عبور می کند.

نور عبوری به آشکارساز (Detector) رسیده و پس از تعیین شدت نور و تبدیل آن به انرژی الکتریکی،

طیف ماده توسط صفحه نمایشگر نشان داده می شود.

نمونه سازی در اسپکتروفتومتری

قبل از این که وارد شرح اجزای دستگاه های اسپکتروفتومتری شویم،

لازم است جزئیاتی در مورد نمونه های آزمون طیف سنجی بدانیم.

برای اجرای این نوع طیف سنجی (به خصوص مرئی-فرا بنفش) لازم است نمونه کلوئیدی باشد.

مثلا فرض کنیم ما قصد آنالیز خواص نوری عنصر طلا را داریم.

این عنصر باید در یک محلول (مثلا اتانول) به شکل یکنواخت پخش باشد.

یعنی یک محلول کلوییدی داشته باشیم.

آن مایعی که می خواهیم به عنوان زمینه کلوئید استفاده کنیم،

باید قابلیت عبور نور در طول موج مشخصی که قصد آزمایش داریم، داشته باشد.

منظور از نمونه و مرجع در طیف سنجی نوری چیست؟

حال می خواهیم محلول فوق را آنالیز کنیم.

اینجا باید بدانیم دستگاه اسپکتروفتومتر دو بخش را آنالیز می کند:

یکی مرجع و دیگری نمونه.

مرجع هر چیزی به غیر از خود عنصر است که برای آنالیز در دستگاه داریم.

برای مثال، در مورد گفته شده، رفرنس اتانول است به علاوه ظرف آزمایش.

منظور از نمونه (Sample) خود ماده است به علاوه زمینه؛

یعنی طلا + اتانول + ظرف نمونه.

دستگاه اسپکتروفتومتر شدتی از نور که از سمپل می گذرد را به شدتی که از رفرنس می گذرد،

در طول موج های مختلف تقسیم می کند.

به حاصل این تقسیم ها نسبت (Ratio) گفته می شود.

با وصل کردن این نسبت ها به یکدیگر، طیف نهایی به دست می آید.

انواع این دستگاه :

 تک پرتو

نوع تک پرتو، از یک استاندارد مرجع برای اندازه گیری شدت نور در قبل و بعد از نمونه استفاده می کند،

معمولا ارزان و دارای حساسیت بالایی است.

 

اندازه گیری غلظت با اسپکتروفتومتر

 

دو پرتو

در اسپکتروفتومتر دو پرتو، دو پرتو از یکدیگر تفکیک می شوند و به این ترتیب امکان مقایسه شدت نور وجود دارد،

پایداری و سهولت در استفاده  از مزایای آن می باشد.

 

اندازه گیری غلظت با اسپکتروفتومتر

UV/Visible

اغلب به اختصار UV/Vis یا UV-Vis نیز نوشته می شود. این دستگاه حداکثر انعطاف پذیری و سازگاری را ارائه می دهد و

در محدوده طول موج های 190 تا 1100 نانومتر کاربرد دارد.

در این دستگاه ناحیه UV، برای طول موج های کمتر از 340 نانومتر در نظر گرفته شده است.

اسید نوکلئیک، پروتئین های خالص شده و دیگر مولکول های آلی اغلب در ناحیه UV اندازه گیری می شود.

Visible

اغلب به اختصار Vis نیز نوشته می شود. اسپکتروفتومتر مرئی معمولا طیف الکترومغناطیسی

با طول موج های 340 تا 750 نانومتر را اندازه می گیرد.

اگر شما نیاز به اندازه گیری ناحیه UV (طول موج های کمتر از 340 نانومتر) ندارید,

اسپکتروفتومتر مرئی یا رنگ سنج از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.

جهت آشنایی بیشتر با اسپکتروفتومتر لطفا به وب سایت کمپانی hach آمریکا مراجعه نمایید.

جهت مشاهده انواع فیمت اسپکتروفتومتر لطفا روی کلمه لیست قیمت کلیک فرمایید.

برای مشاوره و اطلاعات بیشتر لطفا با کارشناسان ما تماس بگیرید.

شماره های تماس با  شرکت کیمیا طب گستر:  

0912-1223103

0902-4809888 ( بخش بازرگانی – پیام در واتساپ)

44276021 – 021

 44276022 – 021

44276023 – 021

44276024 – 021

44276025 – 021

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 1 میانگین: 5]