دانشمندان از جمله منجمان ، فیزیکدانان و شیمی دانان از ابزار خاصی برای ارزیابی خصوصیات عناصر ، اجسام یا موادی که نور ساطع می کنند ، استفاده می کنند. به عنوان مثال ، هر یک از اینها فرکانسها و طول موجهای نور منحصر به فردی تولید می کنند که توسط یک اسپکترومتر شناسایی و اندازه گیری می شوند. برخی مطالعات این مرحله را یک گام فراتر می برند و از دستگاه اسپکتروفتومتر برای تحلیل شدت طول موج ها و مقایسه آنها با یک منبع استاندارد استفاده می کنند.

اسپکترومتر

اسپکترومتر ابزاری است که دانشمندان از آن برای جمع آوری اطلاعات درمورد ماده ای بر اساس نور مرئی ، ماورا بنفش یا مادون قرمز که تولید می کند استفاده می کنند و می تواند در زمینه های مختلف علمی مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال ، ستاره شناسان با استفاده از اسپکترومتر ها دمای یک جسم را در فضا پیدا می کنند ، سرعت حرکت آن را اندازه می گیرند و حتی وزن جسم را تخمین می زنند. دانشمندان همچنین از اسپکترومتر ها برای تعیین ترکیب مواد روی زمین یا فضا استفاده می کنند. این شامل اجزای اساسی موارد است. دانشمندان در حوزه پزشکی اغلب از طیف سنج ها برای شناسایی آلاینده ها ، سموم موجود در جریان خون یا حتی بیماری ها استفاده می کنند.

اسپکتروفتومتر چیست

اسپکتروفتومتر دستگاهی است که برای اندازه گیری شدت تابش الکترومغناطیسی در طول موج های مختلف استفاده می شود. از اسپکتروفتومترها برای اندازه گیری میزان جذب طول موج معینی از محلول ، بازتاب محلول ها ، انتقال یا شفافیت مواد جامد استفاده می شود. علاوه بر این ، آنها همچنین نفوذ دامنه نور را در طیف تابش الکترومغناطیسی اندازه گیری می کنند که حدود 200 نانومتر تا 2500 نانومتر را با کالیبراسیون و کنترل های مختلف پوشش می دهد. اسپکتروفتومتر دو طبقه بندی اساسی دارد. نوع اول اسپکتروفتومتر دو پرتویی است که شدت نور را بین یک مسیر نور مرجع و ماده ای که اندازه گیری می شود مقایسه می کند. نوع دوم اسپکتروفتومتر تک پرتویی است که شدت نور نسبی پرتو را قبل و بعد از معرفی نمونه آزمایش اندازه گیری می کند.

تجهیزات آزمایشگاهی سلیمان تجهیز وارد کننده اصلی انواع اسپکتروفتومتر در ایران

جهت آشنایی با نحوه خرید اسپکتروفتومتر و همچنین دریافت قیمت اسپکتروفتومتر با ما تماس بگیرید

دو طبقه عمده اسپکتروفتومتر وجود دارد: اسپکتروفتومتر تک پرتویی و اسپکتروفتومتر دو پرتویی . اسپکتروفتومترهای تک پرتو شدت نور نسبی را قبل و بعد از قرار دادن نمونه آزمایش اندازه گیری می کنند. از مزایای ابزارهای تک پرتو ، دامنه دینامیکی زیاد ، اپتیک ساده ، قطعات متحرک اندک و طراحی جمع و جور است. این اسپکتروفتومترها در کاربردهایی مانند تعیین غلظت آنالیت در محلول با اندازه گیری میزان جذب در یک طول موج و استفاده از قانون Beer-Lambert و سنجش های حرکتی مورد استفاده قرار می گیرند. اسپکتروفتومترهای تک پرتو فقط در محدوده مرئی – 340 نانومتر تا 750 نانومتر (هرچند بعضی از آنها تا 1100 می رسد) یا ترکیبی از دامنه های مرئی و فرابنفش ، معمولاً حدود 190 تا 1100 نانومتر در دسترس هستند. آزمایشگاه هایی که به دنبال یک ابزار ساده و اقتصادی هستند گزینه های متنوعی را در اینجا پیدا می کنند.

تجهیزات آزمایشگاهی سلیمان تجهیز وارد کننده اصلی انواع اسپکتروفتومتر در ایران

جهت آشنایی با نحوه خرید اسپکتروفتومتر و همچنین دریافت قیمت اسپکتروفتومتر با ما تماس بگیرید

اسپکتروفتومتر مادون قرمز ، همچنین به عنوان اسپکتروفتومتری IR شناخته می شود ، می تواند ساختار ترکیبات شیمیایی پیوند کوالانسی مانند ترکیبات آلی را نشان دهد. به همین ترتیب ، برای دانشجویان و محققانی که این ترکیبات را در آزمایشگاه سنتز می کنند ، این یک ابزار مفید برای تأیید نتایج یک آزمایش است. پیوندهای شیمیایی مختلف فرکانسهای مختلف مادون قرمز را جذب می کنند و طیف سنجی مادون قرمز بسته به نوع پیوند ارتعاشات را در آن فرکانس ها نشان می دهد (به عنوان “تعداد موج” نمایش داده می شود).

عملکرد اسپکتروفتومتر

اسپکتروفتومتری مادون قرمز به عنوان یکی از ابزارهای مفید در جعبه ابزار شیمی دان برای شناسایی ترکیبات است. این ساختار دقیق یک ترکیب را ارائه نمی دهد ، بلکه هویت گروههای عملکردی یا بخشهای مختلف را در یک مولکول – بخشهای مختلف ترکیب مولکول – نشان می دهد. به عنوان چنین ابزاری نادرست ، اسپکتروفتومتر IR وقتی همراه با سایر اشکال تجزیه و تحلیل از جمله تعیین نقطه ذوب استفاده می شود ، بهترین عملکرد را دارد.

در شیمی حرفه ای ، مادون قرمز تا حد زیادی از مد افتاده است و با روش های آموزنده تری مانند طیف سنجی NMR (تشدید مغناطیسی هسته ای) جایگزین شده است. طبق گفته بولدر دانشگاه کلرادو ، این روش همچنان در آزمایشگاه های دانشجویی مورد استفاده قرار می گیرد ، زیرا طیف سنجی مادون قرمز همچنان در شناسایی خصوصیات مهم مولکول های ساخته شده در آزمایشگاه های آزمایشگاهی دانش آموزان مفید است.

روش کار

به طور کلی ، شیمیدان یک نمونه جامد را با ماده ای مانند پتاسیم بروماید (که به عنوان یک ترکیب یونی ، در اسپکتروفتومتر مادون قرمز نشان نمی دهد) آسیاب می کند و آن را در یک دستگاه خاص قرار می دهد تا اجازه دهد حسگر از طریق آن بدرخشد. گاهی اوقات او یا او نمونه های جامد را با حلالهایی مانند روغن معدنی مخلوط می کند (که در چاپ IR یک محدودیت شناخته شده است) و از روش مایع استفاده می کند ، که شامل قرار دادن یک نمونه بین دو صفحه نمک فشرده (NaCl ، کلرید سدیم) است تا اجازه دهد طبق گفته دانشگاه ایالتی میشیگان ، نور مادون قرمز برای تابش از طریق آن.

اهمیت

هنگامی که “نور” یا اشعه مادون قرمز به یک مولکول برخورد می کند ، پیوندهای موجود در مولکول انرژی مادون قرمز را جذب می کنند و با لرزش پاسخ می دهند. معمولاً دانشمندان انواع مختلف ارتعاشات را خم ، کشش ، تاب خوردن یا قیچی کردن می نامند.

به گفته میشل شربان-کلاین از دانشگاه ییل ، ​​یک اسپکتروفتومتر مادون قرمز دارای یک منبع ، یک سیستم نوری ، یک آشکارساز و یک تقویت کننده است. منبع اشعه مادون قرمز می دهد. سیستم نوری این اشعه ها را در جهت صحیح حرکت می دهد. ردیاب تغییرات تابش مادون قرمز را مشاهده می کند و تقویت کننده سیگنال ردیاب را بهبود می بخشد

انواع اسپکتروفتومتر مادون قرمز

گاهی اوقات طیف سنج ها از تک پرتوهای مادون قرمز استفاده می کنند و سپس آنها را به طول موج های جزئی تقسیم می کنند. سایر طرح ها از دو تیر جداگانه استفاده می کنند و از تفاوت بین آن تیرها پس از عبور یکی از نمونه ها برای دادن اطلاعات در مورد نمونه استفاده می کنند. طبق گفته میشل شربان-کلاین در دانشگاه ییل ، ​​طیف سنج های قدیمی سیگنال را به صورت نوری تقویت می کنند و طیف سنج های مدرن نیز از تقویت الکترونیکی برای همین منظور استفاده می کنند.

شناسایی

اسپکتروفتومتر مادون قرمز مولکول ها را بر اساس گروه های عملکردی آنها شناسایی می کند. شیمیدان با استفاده از اسپکتروفتومتر مادون قرمزمی تواند از جدول یا نمودار برای شناسایی این گروه ها استفاده کند. هر گروه عملکردی “تعداد موج” متفاوتی دارد که در سانتی متر معکوس ذکر شده است و ظاهری معمولی دارد – به عنوان مثال ، کشش یک گروه OH ، مانند آب یا الکل ، یک قله بسیار گسترده با تعداد موج نزدیک به 3500 را اشغال می کند ، به دانشگاه ایالتی میشیگان. اگر ترکیب سنتز شده هیچ گروه الکلی نداشته باشد (همچنین به عنوان گروه های هیدروکسیل نیز شناخته می شود) ، این اوج می تواند وجود سهوی آب در نمونه را نشان دهد ، این یک اشتباه دانشجویی در آزمایشگاه است.

جهت آشنایی با نحوه خرید اسپکتروفتومتر و همچنین دریافت قیمت اسپکتروفتومتر با ما تماس بگیرید

اسپکتروفتومتر چیست ؟

اسپکتروفتومتر ها ابزارهای علمی هستند که برای شناسایی یا تأیید گونه های شیمیایی ، ساختار شیمیایی یا غلظت مواد موجود در یک نمونه استفاده می شوند. انواع مختلفی از اسپکتروفتومتر وجود دارد  در اکثر موارد ، یک نمونه ارسالی به آنالیز طیف سنجی باید کاملاً خالص باشد تا از نتایج مخدوش کننده جلوگیری شود.

اسپکتروفتومتر ماده و انرژی

یک اسپکتروفتومتر بر اساس فعل و انفعالات بین ماده و انرژی است. نمونه تحریک شده با نوع خاصی از انرژی به گونه ای پاسخ می دهد که مشخصه نمونه باشد. بسته به روش ، یک نمونه با جذب انرژی ، آزاد سازی انرژی یا شاید حتی با ایجاد یک تغییر فیزیکی دائمی ، به ورودی انرژی پاسخ می دهد. اگر نمونه ای در ابزار خاصی پاسخی ندهد ، در آن نتیجه نیز اطلاعاتی وجود دارد.

اسپکتروفتومتر رنگ سنج

در یک اسپکتروفتومتر رنگ سنج ، یک نمونه در معرض یک طول موج نور قرار دارد یا با طول موج های مختلف نور اسکن می شود. نور در باند مرئی طیف الکترومغناطیسی است. مایعات رنگی نورهای مختلف را در درجات مختلف منعکس ، انتقال می دهند (عبور می دهند) یا جذب می کنند. رنگ سنجی برای اندازه گیری میزان انتقال یا جذب نمونه در یک طول موج ثابت و مقایسه نتیجه با یک منحنی کالیبراسیون ، برای تعیین غلظت ماده شناخته شده در محلول مفید است. یک دانشمند با تجزیه و تحلیل مجموعه ای از راه حل های استاندارد با غلظت شناخته شده ، منحنی کالیبراسیون را تولید می کند.

اسپکتروفتومتر  IR

شیمی دانان از اسپکتروفتومتر مادون قرمز (IR) برای اندازه گیری پاسخ یک نمونه به نور مادون قرمز استفاده می کنند. دستگاه طیف وسیعی از طول موج های IR را از طریق نمونه ارسال می کند تا میزان جذب را ثبت کند. اسپکتروفتومتری IR را طیف سنجی ارتعاشی یا چرخشی نیز می نامند زیرا فرکانس های ارتعاشی و چرخشی اتم های متصل به یکدیگر ، همان فرکانس های تابش IR هستند. از اسپکتروفتومتر های IR برای شناسایی ترکیبات ناشناخته یا تأیید هویت آنها استفاده می شود زیرا طیف IR یک ماده به عنوان “اثر انگشت” منحصر به فرد عمل می کند.

اسپکتروفتومتر اتمی

از اسپکتروفتومتر های اتمی برای یافتن ترکیب اولیه نمونه ها و تعیین غلظت هر عنصر استفاده می شود. اسپکتروفتومتر های اتمی دو نوع اساسی دارند: انتشار و جذب. در هر صورت شعله نمونه را می سوزاند ، آن را به اتم یا یون عناصر موجود در نمونه می شکند. یک دستگاه انتشار ، طول موج های نوری را که توسط اتم های یونیزه آزاد می شود ، تشخیص می دهد. در یک ابزار جاذب ، نوری با طول موج مشخص از طریق اتمهای انرژی گرفته به یک ردیاب منتقل می شود. طول موج های انتشار یا جذب مشخصه عناصر موجود است.

اسپکتروفتومتر UV

اسپکتروفتومتر ماورای بنفش (ماورا بنفش) بر اساس اصولی مشابه رنگ سنجی کار می کند ، با این تفاوت که از نور ماورای بنفش استفاده می کند. اسپکتروفتومتر ماورا بنفش را طیف سنجی الکترونیکی نیز می نامند ، زیرا نتایج به الکترونهای موجود در پیوندهای شیمیایی ترکیب نمونه بستگی دارد. محققان از اسپکتروفتومتر های ماورا بنفش برای بررسی پیوند شیمیایی و تعیین غلظت موادی (به عنوان مثال اسیدهای نوکلئیک) که با نور مرئی تعامل ندارند استفاده می کنند.

اسپکتروفتومتر جرمی

از اسپکتروفتومتر های جرمی برای تجزیه و تحلیل و شناسایی ساختار شیمیایی مولکول ها ، به ویژه مولکول های بزرگ و پیچیده استفاده می شود. یک نمونه به دستگاه تزریق می شود و یونیزه می شود (چه از نظر شیمیایی و چه با پرتوی الکترون) تا الکترون ها را از بین ببرد و یون هایی با بار مثبت ایجاد کند. گاهی اوقات مولکولهای نمونه در فرآیند به قطعات یونیزه کوچکتر شکسته می شوند. یونها از یک میدان مغناطیسی عبور می کنند و باعث می شوند ذرات باردار مسیری منحنی را طی کنند تا در مکان های مختلف به یک ردیاب برخورد کنند. ذرات سنگین تر ، مسیری متفاوت از سبک ترها را دنبال می کنند و نمونه با مقایسه نتیجه با نمونه های استاندارد با ترکیب شناخته شده شناسایی می شود.

جهت آشنایی با نحوه خرید اسپکتروفتومتر و همچنین دریافت قیمت اسپکتروفتومتر با ما تماس بگیرید