Q: Wat zijn de verschillen tussen een wolfraamhalogeenlamp, een deuteriumlamp en een xenonlamp?

Een wolfraamhalogeenlamp is de meest gebruikte lichtbron voor spectrofotometers. De lamp bestaat uit een wolfraam gloeidraad in een glazen peer en een halogeengedeelte om het verdampte wolfraam terug te winnen. Deze lamp biedt een bruikbaar golflengtebereik van 330 tot 1100 nm in het zichtbare tot bijna-infrarode spectrum en heeft een levensduur van ongeveer 3000 uur. Een deuteriumlamp is een ontladingslichtbron met gasvormig deuterium in een afgedichte peer. Een deuteriumlamp dekt het ultraviolette spectrum van 190 tot 450 nm met een soepele lichtintensiteitsverdeling en heeft een levensduur van ongeveer 1000 uur. Bovenstaande twee lampen worden vaak samen gebruikt om het volledige UV- en VIS-lichtbereik te dekken. Een xenonlamp is een ontladingslichtbron met xenongas in een afgedichte peer van kwartsglas. De lamp produceert een continu spectrum van ultraviolet tot bijna-infrarood, van 190 tot 1100 nm. Xenon-flitslampen genereren licht door een gepulseerde ontsteking die gedurende een specifieke periode is geïntegreerd om een volledige spectrumscan te verkrijgen. De lampen hoeven niet opgewarmd te worden. De opwekking van gepulseerd licht produceert weinig warmte en de levensduur is lang. De lamp gaat tot 5.500 uur mee en levert flitsen van 50 Hz bij een constante werking. Het gebruik van xenonlampen betekent minder onderhoud en een langere levensduur van de lamp. FastTrack™ Technology van METTLER TOLEDO bestaat uit een xenon-flitslamp, kwartsglasvezels en een array-opstelling.

Question 1

Hoe werken de Excellence spectrofotometers van METTLER TOLEDO?

Accepted Answer

Onze spectrofotometers meten de lichtintensiteit voordat en nadat het monster door een monsteroplossing in een kuvet is gepasseerd, op basis van arraytechnologie. De hoofdcomponenten zijn een lichtbron (bijv. een xenonlamp), een monsterhouder, een apparaat dat de verschillende golflengtes van het licht scheidt en een geschikte detector, zoals een fotodiode-detector. Bekijk onze video voor meer informatie.

Het werkingsprincipe van onze spectrofotometers is gebaseerd op de volgende stappen:

Blanco meting, die de intensiteit meet van het licht dat door het oplosmiddel schijnt:

Het oplosmiddel (bijv. water of alcohol) wordt toegevoegd in een geschikte transparante en niet-lichtabsorberende houder die een kuvet wordt genoemd.
Een door de lichtbron uitgestraalde lichtstraal gaat samen met het oplosmiddel door de kuvet.
De intensiteit van het gestraalde licht bij verschillende golflengten wordt vervolgens gemeten en geregistreerd door een detector die zich achter de kuvet bevindt.

Na een blanco meting wordt het monster gemeten:

Een monster wordt in het oplosmiddel opgelost en in de kuvet gedaan.
Een door de lichtbron uitgestraalde lichtstraal gaat door de kuvet met het monster.
Wanneer het licht door de kuvet gaat, wordt het gedeeltelijk geabsorbeerd door de monstermoleculen in de oplossing.
Het licht dat door de kuvet is gepasseerd wordt vervolgens door de detector gemeten.
De lichtintensiteit verandert bij verschillende golflengtes en wordt berekend door de uitgezonden intensiteit van de monsteroplossing te delen door de overeenkomstige waarden van de blanco meting. Deze verhouding wordt vervolgens opgeslagen.

Question 2

Wat zijn de toepassingen van een UV/VIS spectrofotometer?

Accepted Answer

Farmaceutische industrie

UV/VIS instrumenten leveren een grote bijdrage aan zowel kwalitatieve als kwantitatieve analytische processen en zijn nodig om de zuiverheid en dosering van een actief farmaceutisch ingrediënt (API) in geneesmiddelen te controleren. De API-analyse van ibuprofen kan bijvoorbeeld snel worden uitgevoerd met een UV/VIS spectrofotometer om de extinctiecoëfficiënt bij 264 en 273 nm te bepalen voor zowel de standaard als het monster. De verschillen tussen de standaard en het monster in verhouding tot het percentage van de extinctiecoëfficiënten dienen als kwaliteitscontrolecriteria. Volgens de Amerikaanse farmacopee (USP)-monografie mag het verschil niet meer dan 3,0 % zijn.

Biotechnologie-industrie

UV/VIS spectrofotometrie is een standaardmethode die dagelijks in biotechnologische laboratoria wordt toegepast. De methode kan worden gebruikt om de concentratie van nucleïnezuren en eiwitten te bepalen (bijv. met behulp van de absorptie A260 en A280), of om de zuiverheid van DNA te controleren (bijv. met behulp van de absorptieverhouding 260/280). Met gebruik van andere golflengtes op het zichtbare spectrum, zoals 595 nm voor het Bradford-assay en 750 nm voor het Lowry-assay, kan het eiwitgehalte in biologische monsters worden gekwantificeerd.

Bovendien wordt de optische dichtheid van een celcultuurmonster, gemeten bij een golflengte van 600 nm, namelijk OD600, door UV spectroscopie gemeten om het aantal bacteriën en andere cellen te schatten (bijv. Escherichia coli).

Lees meer hierover in onze brochure met informatie over life science onderzoek.

Voedingsmiddelen- en drankenindustrie

UV/VIS spectroscopie wordt gebruikt om de productkwaliteit te bewaken en te verbeteren. De kwaliteit van olijfolie wordt bijvoorbeeld bepaald door het absorptiegedrag van een oplossing van 1 % in isopropanol tussen 200 en 400 nm te observeren, aangezien een hoger absorptieniveau in dit bereik duidt op geoxideerde olie en daarmee op een lagere kwaliteit.

Verontreinigingen zoals bacteriële groei in wijn kunnen leiden tot een verandering van de kleur van de wijn, die kan worden beoordeeld aan de hand van UV/VIS spectroscopie.

Spectrofotometrie wordt ook vaak voor de kwaliteitscontrole in bierbrouwerijen gebruikt. Deze methode helpt bij het vaststellen van eigenschappen zoals de kleur, bitterheid, iso-alfa- en alfazuren, totale koolhydraten en vrije aminostikstoffen (FAN).

Lees hier meer over in onze brochure over toepassingen voor bieranalyse

Chemische industrie

UV absorptiespectroscopie is één van de beste methoden voor het bepalen van de zuiverheid van organische oplossingen. Een voorbeeld uit de chemische industrie is controle van de zuiverheid van alcohol die kan worden verontreinigd door benzeen. Benzeen absorbeert licht bij 280 nm, terwijl alcohol licht bij 210 nm absorbeert. Een extra piek bij 280 nm op het spectrum wijst dus op verontreiniging door benzeen.

In de chemische industrie worden kleurmetingen met een spectrofotometer op grote schaal gebruikt. De platina kobalt (Pt/Co)-schaal voor heldere vloeistoffen, zoals beschreven door de ASTM D1209-methode, geldt bijvoorbeeld voor de visuele meting van de kleur van chemicaliën en petrochemische stoffen, zoals glycerine, plastificeermiddelen, oplosmiddelen, tetrachloorkoolstof en petroleumspiritus.

Openbare nutsbedrijven

Een spectrofotometer is het ideale instrument voor de fotometrische analyse van water en afvalwater in nutsbedrijven en -instellingen. Een spectrofotometer kan honderden parameters met een hoge mate van nauwkeurigheid meten (bijv. COD, ammonium, hardheid, chloor, enz.) en levert snelle resultaten voor een tijdige kwaliteitscontrole.

Bovendien zijn veel energiecentrales verplicht om het ppb-niveau van ionen (bijv. ijzer, silicaat) te controleren. Dit kan door een spectrometer worden uitgevoerd zonder dat daar een ketelcorrectie voor nodig is.

Lees meer over UV/VIS watertests

Question 3

Wat is het verschil tussen een scan- en een array-spectrofotometer?

Accepted Answer

UV/VIS spectrofotometers kunnen in twee categorieën worden ingedeeld op basis van de geometrie van de componenten waaruit het optische systeem voor het registreren van spectra bestaat.

Scanning spectrofotometer
Array spectrofotometer

Het spectrum van een UV/VIS scanapparaat wordt verkregen door de golflengte van het licht voortdurend te veranderen (d.w.z. scannen), dat afzonderlijk door het monster passeert wanneer een reflecterend rooster wordt gedraaid, zoals weergegeven in onderstaande afbeelding. In een array-spectrofotometer wordt het licht van een volledige golflengte die door een monster passeert, gediffracteerd door een reflecterend rooster dat zich achter de kuvet bevindt. Daarna wordt het licht geabsorbeerd door een arraydetector (bijv. een CCD-sensor). Hiermee kunnen in korte tijd en gelijktijdig alle golflengtes van het licht worden gemeten. Als gevolg hiervan kan een array-spectrofotometer het spectrum van een volledige scan (bijv. 200-800 nm) binnen enkele seconden leveren. En scan-spectrofotometer heeft daarentegen minstens enkele minuten nodig om dezelfde taak uit te voeren.

De mechanisch roterende elementen van een scan-spectroscopie-instrument kunnen de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van een golflengte beïnvloeden. Om dit te voorkomen, is een regelmatige herkalibratie nodig met alle bijbehorende onderhoudskosten. Een array-spectrofotometer heeft geen bewegende optische onderdelen, wat betekent dat er ook geen afwijkende golflengtes als gevolg van mechanische onnauwkeurigheden voorkomen.

Een extra voordeel van een array-spectroscopie-instrument is de ongevoeligheid voor omgevingslicht dankzij het optische ontwerp. Dit betekent dat er geen afgesloten monsterbehuizing nodig is, waardoor het verwisselen van monsters veel eenvoudiger is geworden.

Question 4

Wat zijn de verschillen tussen een wolfraamhalogeenlamp, een deuteriumlamp en een xenonlamp?

Accepted Answer

Een wolfraamhalogeenlamp is de meest gebruikte lichtbron voor spectrofotometers. De lamp bestaat uit een wolfraam gloeidraad in een glazen peer en een halogeengedeelte om het verdampte wolfraam terug te winnen. Deze lamp biedt een bruikbaar golflengtebereik van 330 tot 1100 nm in het zichtbare tot bijna-infrarode spectrum en heeft een levensduur van ongeveer 3000 uur.

Een deuteriumlamp is een ontladingslichtbron met gasvormig deuterium in een afgedichte peer. Een deuteriumlamp dekt het ultraviolette spectrum van 190 tot 450 nm met een soepele lichtintensiteitsverdeling en heeft een levensduur van ongeveer 1000 uur.

Bovenstaande twee lampen worden vaak samen gebruikt om het volledige UV- en VIS-lichtbereik te dekken.

Een xenonlamp is een ontladingslichtbron met xenongas in een afgedichte peer van kwartsglas. De lamp produceert een continu spectrum van ultraviolet tot bijna-infrarood, van 190 tot 1100 nm. Xenon-flitslampen genereren licht door een gepulseerde ontsteking die gedurende een specifieke periode is geïntegreerd om een volledige spectrumscan te verkrijgen. De lampen hoeven niet opgewarmd te worden. De opwekking van gepulseerd licht produceert weinig warmte en de levensduur is lang. De lamp gaat tot 5.500 uur mee en levert flitsen van 50 Hz bij een constante werking. Het gebruik van xenonlampen betekent minder onderhoud en een langere levensduur van de lamp.

FastTrack™ Technology van METTLER TOLEDO bestaat uit een xenon-flitslamp, kwartsglasvezels en een array-opstelling.

Question 5

Wat is het verschil tussen de UV5 en UV7 van METTLER TOLEDO en welke spectrofotometer is ideaal voor mijn laboratorium?

Accepted Answer

Bekijk onderstaande video voor meer informatie over de twee standen: directe meting of methoden. De UV5 spectrofotometer is gebruiksvriendelijk en snel en levert spectrumscans binnen één seconde. Er zijn twee meetopties die u via het intuïtieve One Click™ touchscreen kunt kiezen: directe metingen of methoden. Onze spectrofotometer werkt snel, waardoor u tijd bespaart tijdens uw analytische UV/VIS workflows voor kwaliteitscontrole, watertests en kleurmeting. De UV7 beschikt over dezelfde functies als de UV5, maar voldoet bovendien aan de Europese en Amerikaanse farmacopee en heeft een aantal voorgeprogrammeerde methoden. De UV7 biedt geavanceerde automatiseringsmogelijkheden voor prestatiekwalificatie op basis van de gevestigde methoden van METTLER TOLEDO die voldoen aan de vereisten van industrieën met strenge reguleringen, zoals de farmaceutische industrie. Deze meter levert compliance met 21 CFR Part 11 en is geschikt voor data-integriteit met LabX software.

Question 6

Wat is het verschil tussen de UV5Bio en de UV5Nano van METTLER TOLEDO? Wat is een micro-volume spectrofotometer?

Accepted Answer

Bekijk onderstaande video voor meer informatie over micro-volume UV/VIS spectroscopie — LockPath-technologie. De UV5Bio is een kuvet-spectrofotometer die speciaal is ontwikkeld voor life science toepassingen. Deze meter heeft een vooraf geïnstalleerde methodebibliotheek met 22 vooraf gedefinieerde bio-toepassingen zoals Bradford-assay, Lowry-assay, OD600 en enzymkinetiek. De UV5Bio is compatibel met diverse accessoires, zoals temperatuur-controleunits die temperatuurafhankelijke analyse mogelijk maken (bijv. eiwitdenaturatie, enzymkinetiek, DNA-smelttemperatuur, lipaseactiviteit, etc.). De U5Nano heeft ook vooraf geïnstalleerde life science toepassingen en is een micro-volumespectrofotometer die slechts kleine monsters nodig heeft (niet meer dan 1 µl). De UV/VIS metingen kunnen worden uitgevoerd op het micro-volumeplatform of in een kuvet. Sterk geconcentreerde monsters, bijv. een dsDNA-concentratie tot 15,000 ng/µl, kunnen ook zonder verdere verdunning worden gemeten dankzij de LockPath-technologie die in de UV5Nano is geïntegreerd. De weglengte kan worden ingesteld op 0,1 of 1 mm.

Question 7

Wat voor life science methoden kunnen met een spectrofotometer van METTLER TOLEDO worden uitgevoerd?

Accepted Answer

De UV5Nano en UV5Bio spectrofotometers van METTLER TOLEDO zijn geschikt voor allerlei life science methoden, zoals:
- De kwalitatieve analyse van DNA, RNA en eiwitten
- De kwantitatieve analyse van DNA, RNA en eiwitten
- BCA, Bradford, Lowry en andere colorimetrische eiwitonderzoeken
- Vooraf geconfigureerde kleurstoffen en optioneel de toevoeging van aangepaste kleurstoffen
- Oligo-calculator voor de bepaling van de concentratie van DNA- en RNA-oligo’s
- OD600 voor levende cellen
Bovendien bieden de UV5Bio en de UV7 spectrofotometers kinetische methoden voor enzymkinetiek
Download de Life Science Toolbox voor meer informatie over life science toepassingen met de spectrofotometers van METTLER TOLEDO.

Question 8

Welke kleurschalen en -cijfers worden door de spectrofotometers van METTLER TOLEDO geleverd?

Accepted Answer

Enkele vooraf geïnstalleerde kleurschalen zoals APHA, Gardner, Saybolt, CIELAB, EBC en ASBC maken deel uit van de spectrofotometers van METTLER TOLEDO, waardoor deze meters ideaal zijn voor het uitvoeren van kleurmetingen van transparante vloeistoffen.

De APHA-kleurruimte (ook wel Pt-Co of Hazen genoemd) en de Gardner-kleurschaal kwantificeren de geligheid van vrijwel heldere stoffen en dienen daarom om de zuiverheid en kwaliteit, of de mate van degradatie van een stof te bepalen.

CIELAB drukt kleur uit in drie waarden: L* voor lichtheid, a* voor groen tot rood en b* voor blauw tot geel. Deze kleurschaal wordt gebruikt om een constante kleur van vloeistoffen te garanderen, zoals kleurstoffen, smaken, etc.

De Saybolt-kleurschaal wordt gebruikt voor het sorteren van lichtgekleurde petroleumproducten. De Saybolt-kleur is een indicatie van de kwaliteit of vervuilingsgraad van producten zoals benzine, vliegtuigbrandstof, etc.
De EBC- en ASBC-kleurschalen worden gebruikt om de kleur van bier, en dus de biersoort, te bepalen.

Lees hier meer over kleurmetingen

Question 9

Hoe kunnen temperatuurgevoelige monsters met een spectrofotometer worden geanalyseerd?

Accepted Answer

De thermostaatunit van METTLER TOLEDO breidt de functies van de spectrofotometer uit met toepassingen die een grote temperatuurnauwkeurigheid en reproduceerbaarheid vereisen, zoals eiwitanalyse of onderzoek naar enzymactiviteit of het DNA-smeltpunt. Met dit accessoire is het mogelijk om de temperatuur van een monster te regelen binnen een bereik van 4 tot 95 ºC voor, tijdens of na de spectroscopische meting.

Lees meer in de informatiegids over temperatuurregeling voor UV/VIS spectrofotometrie

Question 10

Hoe kan UV/VIS spectrofotometrie de ontwikkeling van een COVID-19-vaccin ondersteunen?

Accepted Answer

UV/VIS spectrofotometrie levert een snelle, eenvoudige en nauwkeurige karakterisering en kwantificering van vaccincomponenten zoals nucleïnezuren (bijv. DNA/RNA), eiwitten, toevoegings- en conserveringsmiddelen, etc., omdat de componenten een karakteristieke absorptie op de UV/VIS spectra hebben. Daarom beïnvloedt spectrofotometrie de snelheid waarmee resultaten worden verkregen voor zowel downstream- als upstream-processen en voor de kwaliteitscontrole. Bovendien is spectrofotometrie een efficiënte manier om de zuiverheidscontroles van vaccincomponenten in elke ontwikkelingstap uit te voeren.

Lees hier meer over de UV/VIS toepassingen tijdens de R&D voor COVID-19-vaccins

Question 11

Hoe wordt een spectrofotometer gekalibreerd?

Accepted Answer

METTLER TOLEDO heeft een oplossing voor de kalibratie van spectrofotometers in de vorm van CertiRef™ en LinSet™. Deze units automatiseren de tests die nodig zijn om te controleren of uw spectrofotometer aan de Europese en Amerikaanse farmacopees voldoet. Laboranten kunnen de CertiRef™ units gebruiken die een gecertificeerde hoeveelheid referentiemateriaal bevatten voor de automatische controle van de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van de golflengte, de fotometrische nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid, de resolutie, het strooilicht, de fotometrische ruis en drift, en de platheid van de basislijn.

Lees hier meer over de CertiRef™ en LinSet™ units

Question 12

Wat zijn de voordelen van LabX^® UV/VIS software voor mijn spectrofotometer?

Accepted Answer

De LabX® software van METTLER TOLEDO biedt laboranten meer flexibiliteit bij het ontwikkelen van workflows die precies aan hun behoeften zijn aangepast. Berekenings- en transcriptiefouten behoren tot het verleden. Ook wordt de data-integriteit gegarandeerd, aangezien alle informatie in een beveiligde database wordt opgeslagen, inclusief alle prestatieverificaties en services. Met beveiligingsfuncties, zoals elektronische handtekeningen en gebruikersbeheer, wordt aan 21 CFR Part 11 van de FDA voldaan.

UV/VIS spectrofotometer