คิวเวทท์สำหรับเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์

ระบบแสงของเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ใช้คิวเวทท์เป็นส่วนประกอบหนึ่งในการตรวจวัดตัวอย่าง ด้วยเหตุนี้ ตำแหน่ง รูปทรง และสภาพของคิวเวทท์จึงส่งผลต่อความถูกต้องแม่นยำในการตรวจวัดค่าการดูดกลืนแสง และควรมีการควบคุมอย่างระมัดระวัง

ความยาวเส้นทางแสงของคิวเวทท์คือระยะทางของแสงที่ส่องผ่านผนังด้านในของคิวเวทท์

เส้นทางแสงหรือความยาวเส้นทางแสงของคิวเวทท์สำหรับเครื่องสเปกโตรมิเตอร์คือ ระยะห่างภายในจากผนังด้านหน้าถึงผนังด้านหลัง โดยความยาวเส้นทางแสงของคิวเวทท์มาตรฐานจะอยู่ที่ 10 มิลลิเมตร

วัสดุของคิวเวทท์จะทำให้เกิดการดูดกลืนแสงได้เองตามความยาวคลื่น คิวเวทท์ควอตซ์จะยอมให้แสงผ่านได้หมดตลอดช่วงการตรวจวัด (ยูวี วิส) ทั้งหมด ส่วนคิวเวทท์พลาสติกแบบใช้แล้วทิ้งมักยอมให้แสงผ่านได้เฉพาะช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้เท่านั้น ดังนั้น การเลือกคิวเวทท์จึงขึ้นอยู่กับการใช้งานเป็นหลัก

กฎของเบียร์และแลมเบิร์ตระบุว่า การดูดกลืนแสงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวเส้นทางแสงของคิวเวทท์และความเข้มข้นของตัวอย่าง การเลือกความยาวเส้นทางแสงให้เหมาะสม (เช่น ตั้งแต่ 1 มิลลิเมตรถึง 5 เซนติเมตร) จะช่วยลดความจำเป็นในการเจือจางสาร โดยการดูดกลืนแสงที่อยู่ในช่วง 0.2 A ถึง 1.5 A จะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำที่สุด สำหรับตัวอย่างที่มีความเข้มข้นสูง ขอแนะนำให้ใช้คิวเวตต์แบบใช้สารปริมาตรน้อยและมีความยาวเส้นทางแสงสั้นมาก (1 มิลลิเมตรหรือ 0.1 มิลลิเมตร)

สำหรับแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการตรวจวัดนั้น คิวเวทท์ควรอยู่ในช่องใส่คิวเวทท์ระหว่างการตรวจวัด หากถอดคิวเวทท์ออก ควรจัดช่องใส่คิวเวทท์ให้อยู่ในทิศทางเดียวกันเสมอ โดยให้ด้านที่มีเครื่องหมายกำกับหันไปทางแหล่งกำเนิดแสง เพื่อให้ผลจากการส่องผ่านของแสงสำหรับทั้งการตรวจวัดค่าอ้างอิงและการตรวจวัดตัวอย่างนั้นมีค่าเท่ากัน

การตรวจวัดค่าอ้างอิงและการตรวจวัดตัวอย่างต้องใช้คิวเวทท์ประเภทเดียวกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

ผนังของคิวเวทท์ต้องผลิตจากวัสดุที่โปร่งใสตามช่วงเปกตรัมที่ต้องการตรวจวัด

การตรวจวัดเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในช่วงยูวีนั้นต้องใช้แก้วที่ยอมให้รังสียูวีส่องผ่านได้ดี เช่น แก้วควอตซ์หรือแก้ว SUPRASIL^®

SUPRASIL^® เป็นเครื่องหมายการค้าของ Heraeus (แก้วควอตซ์)

การตรวจวัดแสงที่มองเห็นได้ (ความยาวคลื่น > 400 นาโนเมตร) นั้นมักใช้คิวเวทท์แก้วที่แสงผ่านได้หรือคิวเวทท์แบบใช้แล้วทิ้งที่ทำจาก PMMA (พอลิเมทิลเมทาคริเลต) หรือ PS (พอลิสไตรีน)

คิวเวทท์แบบใช้แล้วทิ้งที่ทำจากพอลิเมทิลเมทาคริเลตมักจะดูดกลืนแสงในช่วงยูวีและทำหน้าที่เป็นตัวกรองตัดแสง ส่งผลให้การตรวจวัดในช่วงยูวีไม่แม่นยำ และควรใช้สำหรับการตรวจวัดช่วงสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้เท่านั้น

ผสมตัวอย่างให้เข้ากันก่อนใช้งาน โดยเฉพาะเมื่อนำกรดนิวคลีอิกหรือโปรตีนมาแขวนลอยอีกครั้ง หลีกเลี่ยงการใช้ปิเปตแก้วมาเติมสารลงในคิวเวทท์ เพราะจากอาจทำให้พื้นผิวของผนังคิวเวทท์เกิดรอยขีดข่วนได้ ควรใช้ปิเปต ทิปพลาสติกแบบใช้แล้วทิ้ง ปล่อยสารละลายให้ไหลไปตามผนังแก้วของคิวเวทท์เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดฟอง และควรเติมไม่เกิน 80% ของความจุ

ต้องทำความสะอาดผนังด้านที่ให้แสงผ่านของคิวเวทท์ก่อนใช้งานทุกครั้ง ใช้สารละลายไอโซโพรพานอล/น้ำปราศจากไอออนความเข้มข้น 60% ทำความสะอาดพื้นผิวด้านในและด้านนอกอย่างทั่วถึง จากนั้นเช็ดด้วยผ้าเช็ดเลนส์หรือกระดาษแบบไม่เป็นขุย (เพื่อหลีกเลี่ยงรอยขีดข่วนบนพื้นผิวจากขุยผ้า)

ควรทำความสะอาดคิวเวทท์อย่างทั่วถึงทั้งก่อนและหลังการใช้งานเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการดูดกลืนแสงมากขึ้น อีกทั้งต้องเพิ่มความระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้สัมผัสโดนผนังคิวเวทท์หลังจากทำความสะอาดเสร็จสิ้น ควรเทตัวอย่างออกหลังจากตรวจวัดเสร็จทันที เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อคิวเวทท์จากการระเหยของตัวทำละลาย

ค่าการดูดกลืนแสงจะตรวจวัดได้มากขึ้นเนื่องจากมีองค์ประกอบดูดกลืนแสงเพิ่มขึ้นเมื่อมีสิ่งตกค้าง เช่น รอยนิ้วมือหรือไขมัน บนผนังคิวเวทท์ ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยการทำความสะอาดอย่างทั่วถึงทั้งก่อนและหลังการใช้งาน อีกทั้งต้องเพิ่มความระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้สัมผัสโดนผนังคิวเวตต์หลังจากทำความสะอาดเสร็จสิ้น

จับคิวเวทท์เฉพาะผนังด้านขุ่น และระวังอย่าให้มีรอยนิ้วมือบนคิวเวทท์

วางคิวเวทท์ที่มีผนังด้านใสให้หันเข้าหาลำแสง โดยให้เครื่องหมายกำกับคิวเวทท์บรรจุสารละลายเปล่าและคิวเวทท์บรรจุชี้ไปในทิศทางเดียวกัน วางคิวเวทท์ในช่องใส่คิวเวทท์ให้เรียบร้อยและไม่เอียง และคิวเวทท์ต้องไม่ขยับ

ควรใช้ฝาปิดที่มาพร้อมกับคิวเวทท์เพื่อป้องกันการระเหยของตัวทำละลายหรือการดูดซับน้ำจากอากาศแวดล้อมในกรณีที่ใช้ตัวอย่างที่ชอบน้ำ

โฟลว์เซลล์จะต้องไม่มีสิ่งตกค้างเสมอหลังจากการตรวจวัดหลายครั้ง ควรใช้อะซิโตนทำความสะอาดด้านในของโฟลว์เซลล์ แล้วเช็ดให้แห้งเพื่อกำจัดอะซิโตนที่ตกค้างอยู่เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ตะกอนเกาะบนผนังที่แสงผ่านได้

สำหรับการจัดเก็บระยะสั้น ควรใช้ช่องใส่คิวเวทท์แบบพิเศษ สำหรับการจัดเก็บในระยะยาว ควรใช้กล่องที่ให้มาพร้อมกันเพื่อหลีกเลี่ยงรอยขีดข่วนและฝุ่นบนพื้นผิวแก้ว

สำหรับแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการตรวจวัดนั้น คิวเวทท์ควรอยู่ในช่องใส่คิวเวทท์ระหว่างการตรวจวัด หากถอดคิวเวทท์ออก ควรจัดช่องใส่คิวเวทท์ให้อยู่ในทิศทางเดียวกันเสมอ โดยให้ด้านที่มีเครื่องหมายกำกับหันไปทางแหล่งกำเนิดแสง เพื่อให้ผลจากการส่องผ่านของแสงสำหรับทั้งการตรวจวัดค่าอ้างอิงและการตรวจวัดตัวอย่างนั้นมีค่าเท่ากัน เนื่องจากความคลาดเคลื่อนในการผลิตของคิวเวทท์ Excellence จาก METTLER TOLEDO มีค่าต่ำมาก ทำให้ไม่จำเป็นต้องวางในทิศทางเดียวกันเนื่องจากผลต่างของค่าการดูดกลืนแสงที่ 180 องศามีเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

หากมีสิ่งตกค้าง เช่น รอยนิ้วมือหรือไขมัน บนผนังคิวเวทท์ ค่าการดูดกลืนแสงจะตรวจวัดได้มากขึ้นเนื่องจากมีองค์ประกอบดูดกลืนแสงเพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยการทำความสะอาดอย่างทั่วถึงทั้งก่อนและหลังการใช้งาน อีกทั้งต้องเพิ่มความระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้สัมผัสโดนผนังคิวเวตต์หลังจากทำความสะอาดเสร็จสิ้น

คิวเวทท์เป็นหลอดทรงสี่เหลี่ยมขนาดเล็กสำหรับเก็บตัวอย่างที่เป็นน้ำ โดยมีผนังต่อเนื่องกัน ทำจากวัสดุใสและโปร่งแสง ซึ่งบางครั้งเรียกว่าเซลล์หรือแคปิลลารี คิวเวทท์มักใช้ในการตรวจวัดด้วยวิธีสเปกโตรโฟโตเมตริกเพื่อวัดการดูดกลืนแสงในช่วงความยาวคลื่นจำเพาะ

หากคิวเวทท์มีรอยขีดข่วนหรือรอยร้าวเล็กน้อยในด้านใส ไม่ควรใช้คิวเวทท์สำหรับการตรวจวัดอีกต่อไปเนื่องจากอาจส่งผลให้เกิดการเจือปน หรือคิวเวทท์อาจแตกภายในเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ได้ อีกทั้ง วัสดุเรซินทุกชนิดที่ใช้ในการซ่อมแซมหรือใช้กาวติดคิวเวทท์จะทำให้คุณภาพในการตรวจวัดลดลง ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ซ่อมแซมคิวเวทท์ที่ชำรุด

คิวเวทท์บรรจุสารละลายเปล่าใช้เพื่อสอบเทียบค่าที่อ่านได้ของเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ก่อนตรวจวัดสารละลายที่ไม่ทราบความเข้มข้น ค่าที่อ่านได้จากสเปกโตรกราฟจะสัมพันธ์กับคิวเวทท์บรรจุสารละลายเปล่า โดยปัจจัยแวดล้อม เช่น ฝุ่น อุณหภูมิ และความชื้น อาจส่งผลต่อค่าที่อ่านได้ ดังนั้น ค่าที่อ่านได้ของคิวเวทท์บรรจุสารละลายตัวอย่างจะลบค่าที่อ่านได้จากสเปกโตรกราฟของคิวเวทท์บรรจุสารละลายเปล่าออกไปเพื่อไม่รวมปัจจัยภายนอกทั้งหมด

แก้วที่แสงผ่านได้ของ METTLER TOLEDO: ความยาวคลื่น 320 – 2,500 นาโนเมตร, อัตราการส่องผ่านของแสง >80%, ใช้ซ้ำได้, สเปกตรัมที่มองเห็นได้

แก้วควอตซ์ของ METTLER TOLEDO: ความยาวคลื่น 200 – 2,500 นาโนเมตร, อัตราการส่องผ่านของแสง >82%, ใช้ซ้ำได้, สเปกตรัมของรังสียูวีที่มองเห็นได้

โดยทั่วไปมีปริมาตรความจุของมาโครคิวเวทท์มาตรฐานขนาด 10 มิลลิเมตรจะอยู่ที่ 3.5 มิลลิลิตร (3,500 ไมโครลิตร) วิธีง่ายๆ ในการคำนวณปริมาตรของคิวเวทท์ คือ ความยาวด้านใน x ความกว้างด้านใน x ความสูงด้านใน x 80% = ปริมาตรของคิวเวทท์

คิวเวทท์แบบมาเป็นคู่หมายถึงคิวเวทท์ 2 ชิ้นที่ทำจากวัสดุเดียวกันและมีความยาวเส้นทางแสงเท่ากัน โดยคิวเววต์แบบมาเป็นคู่นี้จะมอบการตรวจวัดที่เปรียบเทียบกันได้เนื่องจากมีค่าความคลาดเคลื่อนในการผลิตที่เท่ากัน แต่คิวเวทท์ Excellence ของ METTLER TOLEDO มีค่าความคลาดเคลื่อนในการผลิตเพียง ± 0.01 มิลลิเมตรเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้แบบคู่อีกต่อไป