UV/Vis spektroskopia slúži na viaceré vedecké a priemyselné účely, vrátane:
Tieto schopnosti podporujú aplikácie v oblasti kontroly kvality farmaceutických a potravinárskych výrobkov, ako aj výskum v oblastiach, ako je chémia, biológia a materiálová veda. To pomáha pri štúdiu vlastností materiálu a pochopení interakcie svetla s rôznymi látkami.
Keď UV/Vis svetlo interaguje so vzorkou, môže byť absorbované alebo prenášané. Absorbancia meria množstvo svetla, ktoré vzorka absorbuje pri špecifickej vlnovej dĺžke, čo ukazuje, koľko svetla sa zadržiava. Priepustnosť (T = I/I₀) predstavuje zlomok svetla, ktorý prechádza vzorkou. Pochopenie týchto vlastností je základom analýzy interakcie látky so svetlom.
Absorbancia (A) je bezrozmerná veličina, ktorá sa bežne uvádza v jednotkách absorbancie (AU) kvôli prehľadnosti. Matematicky súvisí s priepustnosťou prostredníctvom rovnice: A = -log₁₀(T).
Výsledky UV/Vis spektroskopie sú zobrazené v UV/Vis spektre, grafe, ktorý zvyčajne vykresľuje absorbanciu alebo priepustnosť voči vlnovej dĺžke (190-780 nm). Toto spektrum odhaľuje, ktoré vlnové dĺžky boli absorbované a do akej miery.
Píky v tomto spektre označujú vlnové dĺžky maximálnej absorpcie (λmax), ktoré sú špecifické pre štruktúru molekuly a slúžia ako jedinečný "odtlačok prsta" pre analyzovanú látku. Intenzita týchto vrcholov (alebo intenzita absorpcie) priamo súvisí s koncentráciou absorbujúcich druhov, ako je opísané v Beer-Lambertovom zákone.
Táto základná technika zahŕňa prechod UV/Vis svetla cez vzorku a meranie prechádzajúceho svetla. Absorbančné charakteristiky vzorky môžeme určiť v celom rozsahu UV/Vis porovnaním počiatočnej intenzity svetla s intenzitou prechádzajúceho svetla.
Beer-Lambertov zákon (A = εdc) je nevyhnutný pre kvantitatívnu analýzu. Uvádza sa, že absorbancia je priamo úmerná koncentrácii (c) absorbujúcej látky a dĺžke dráhy (d) svetelného lúča cez vzorku. Molárny absorpčný koeficient (ε) je konštanta špecifická pre látku. Tento zákon umožňuje presné stanovenie koncentrácií analyzovaných látok.
Kalibračná krivka je grafický nástroj používaný na zistenie koncentrácie látky vo vzorke. Tu je podrobný prehľad procesu:
Na stanovenie koncentrácie neznámej vzorky:
Kalibračné krivky sú nevyhnutné na transformáciu meraní absorbancie na presné hodnoty koncentrácie, čím uľahčujú presnú kvantitatívnu analýzu.
UV/Vis spektroskopia môže tiež poskytnúť prehľad o elektronických vlastnostiach materiálov, ako sú polovodiče. Analýzou absorpčnej hrany v spektre možno odhadnúť energiu pásovej medzery pomocou techník, ako je Taucov graf. Táto analýza pomáha charakterizovať energiu potrebnú na excitáciu elektrónov v materiáli.
Zaujíma vás vnútorné fungovanie UV/Vis spektrofotometra? Toto video rozoberá fungovanie týchto prístrojov a predstavuje technológiu FastTrack od spoločnosti METTLER TOLEDO pre rýchle, presné a spoľahlivé výsledky.
Vzorku rozpustite vo vhodnom rozpúšťadle a vložte ju do špeciálnej priehľadnej nádoby (kyvety). Pripravte si tiež referenčnú kyvetu (nazývanú slepý pokus) s čistým rozpúšťadlom.
Stroj svieti lúčom UV a viditeľného svetla cez vzorku aj referenciu.
Časť stroja (monochromátor) funguje ako filter, ktorý vyberá jednu konkrétnu farbu (vlnovú dĺžku) svetla, ktoré prechádza vzorkou. Potom to zopakuje pre všetky vlnové dĺžky v rozsahu UV/Vis.
Detektor meria, koľko svetla prechádza vzorkou a koľko prechádza referenciou pri každej vlnovej dĺžke.
Stroj porovnáva množstvo svetla, ktoré prešlo vzorkou, s množstvom, ktoré prešlo referenciou. To nám hovorí, koľko svetla vzorka absorbovala na každej vlnovej dĺžke.
Prístroj potom vytvorí graf (UV/Vis spektrum), ktorý ukazuje, koľko svetla vzorka absorbovala pri každej odlišnej vlnovej dĺžke. To pomáha identifikovať a kvantifikovať látky vo vzorke
Typický UV/Vis spektrofotometer sa skladá z niekoľkých kľúčových komponentov:
Detektor je kľúčovým komponentom zodpovedným za premenu svetelnej energie, ktorá prešla vzorkou a referenciou, na merateľný elektrický signál. Intenzita prechádzajúceho svetla je nepriamo úmerná absorbancii vzorky pri špecifickej vlnovej dĺžke. Detektor meria tieto intenzity na výpočet hodnôt absorbancie pre UV/Vis spektrum a jeho citlivosť a rozsah vlnových dĺžok ovplyvňujú výkon a použiteľnosť spektrofotometra .
Tieto prístroje merajú priepustnosť svetla po jednej vlnovej dĺžke. Difrakčná mriežka rozdeľuje svetlo na vlnové dĺžky jeho komponentov a jeden detektor meria svetlo, ktoré prechádza vzorkou pri každej zvolenej vlnovej dĺžke. Tento proces sa opakuje v požadovanom rozsahu, aby sa vytvorilo celé spektrum.
Tieto prístroje súčasne osvetľujú vzorku celým spektrom UV/Vis svetla. Vzorka absorbuje rôzne vlnové dĺžky súčasne a prechádzajúce svetlo je difrakcované mriežkou na sústavu viacerých detektorov (ako sú fotodiódy). Každý detektor v poli meria intenzitu špecifického úzkeho pásma vlnových dĺžok súčasne. Táto konštrukcia umožňuje oveľa rýchlejšie zachytenie celého UV/Vis spektra v porovnaní so skenovacími prístrojmi.
Kyveta je kľúčovou súčasťou spektrofotometra, ktorý drží kvapalnú vzorku vo svetelnej dráhe. Musí byť vyrobený z materiálu priehľadného na použité vlnové dĺžky, aby sa zabezpečili presné merania. Dôležitá je aj dĺžka dráhy alebo vzdialenosť, ktorou svetlo prechádza vzorkou, pričom štandardné kyvety majú zvyčajne dĺžku dráhy 10 mm, aj keď sa môže pohybovať od 1 mm do 50 mm v závislosti od aplikácie.
Ide o najbežnejší typ a sú vhodné pre väčšinu vzoriek. Zvyčajne majú vonkajšie rozmery 12,5 mm x 12,5 mm a výšku 45 mm, s vnútornými rozmermi 10 mm x 10 mm, čo vedie k štandardnej dĺžke dráhy 10 mm.
Tieto kyvety majú optickú dĺžku väčšiu ako 10 mm a používajú sa, keď je vzorka príliš zriedená, čo si vyžaduje dlhšiu optickú dĺžku na zvýšenie signálu absorbancie a zlepšenie citlivosti. Sú tiež užitočné, keď sa vzorka môže počas merania odpariť alebo podliehať chemickej zmene, pretože dlhšia optická dĺžka umožňuje väčšiu interakciu so svetelným lúčom.
Kyvety s optickou dĺžkou menšou ako 10 mm sa používajú, keď je absorbancia vzorky veľmi vysoká a riedenie je buď ťažké, alebo nežiaduce. Kratšia opticka dĺžka pomáha udržiavať absorbanciu v merateľnom (lineárnom) rozsahu prístroja.
Tieto kyvety sú špeciálne navrhnuté na analýzu veľmi malých objemov vzoriek. Napríklad niektoré mikrokyvety majú dĺžku optickej dráhy 10 milimetrov a sú vyrobené z taveného kremenného skla. Sú vhodné na merania v ultrafialovom a viditeľnom rozsahu, pokrývajú vlnové dĺžky medzi 200 nm – 2500 nm a dokážu spracovať objemy vzoriek okolo 700 μl.
Sú vhodné na merania v ultrafialovom a viditeľnom rozsahu, pokrývajú vlnové dĺžky medzi 170 nm – 2700 nm a vyžadujú malý objem vzorky 440 μl. Tieto články sú spoľahlivé a opakovane použiteľné.
Pre presné a spoľahlivé merania UV/VIS, najmä pri klinickej, farmaceutickej a priemyselnej kontrole kvality, musí spektrofotometer pracovať v rámci špecifikovaných výkonnostných limitov. Preto je nevyhnutné pravidelné overovanie výkonu a všetky výsledky kalibrácie by mali byť starostlivo zdokumentované a uložené.
Kalibrácia zahŕňa kontrolu a nastavenie presnosti prístroja v nasledujúcich oblastiach. Tieto kontroly sa vykonávajú pravidelne a ak hodnoty klesnú mimo prijateľných limitov, vykonávajú sa úpravy, preto je nevyhnutné viesť záznamy o týchto kalibráciách.
Zabezpečenie správnosti zvolenej farby svetla použitím štandardných referenčných materiálov.
Potvrdenie, že prístroj presne meria množstvo svetla absorbovaného alebo prenášaného štandardnými roztokmi.
Kontrola nežiaduceho svetla, ktoré by mohlo viesť k chybám merania.
Overenie schopnosti prístroja rozlišovať medzi blízko rozmiestnenými farbami svetla.
Zabezpečenie stabilného a presného nulového odčítania.
Test výkonnosti | Certifikovaný referenčný materiál (CRM) | Parameter testu prístroja | Akceptačné kritériá | |
USP 42 NF 37 | Doktorát Eur. 10 | |||
Presnosť vlnovej dĺžky a Opakovateľnosti | Ho(ClO4)3: 4 % Ho2O3 v 10 % v/v HClO4 Prázdne: Vzduch | 14 vlnových dĺžok (240 nm – 650 nm) Xe: 2 vlnové dĺžky (260,6, 528,6 nm) | UV žiarenie (200 – 400 nm): ± 1 nm Vis (400 – 780 nm): ± 2 nm (S.D.) < 0,5 nm | UV žiarenie (< 400 nm): ± 1 nm Vis (> 400 nm): ± 3 nm |
Fotometrické presnosť a Opakovateľnosti** | K2Cr2O7 v 0,001 m HClO4 Prázdno: 0,001 M HClO4 | 60 mg/l 0 A – 2 A, 235, 257, 313, 350 nm | Pre absorbanciu ≤ 1A Presnosť: ± 0,010A Opakovateľnosti: S.D. ≤ 0,005 A Pre absorbanciu > 1A Presnosť: ± 1 % Opakovateľnosti: S.D. ≤ 0,5 % | Presnosť: ± 0,010 A alebo ± 1 %, podľa toho, ktorá hodnota je väčšia |
Kyselina nikotínová v 0,1 M HCl Prázdny: 0,1 M HCl | 12 mg/l 0,26 A – 1,6 A 213, 261 nm | |||
Fotometrická linearita | K2Cr2O7 v 0,001 m HClO4 Prázdno: 0,001 M HClO4 | 6 – 200 mg/l, do 3,0 A, 235, 257, 313, 350 nm | Všetky merané filtre spĺňajú akceptačné kritériá fotometrickej presnosti | R2> 0,999 |
Kyselina nikotínová v 0,1 M HCl Prázdny: 0,1 M HCl | 6 – 60 mg/l, až 2,5 A 213, 261 nm | |||
Nežiadúce svetlo podľa postupu A (SFRM) | 1,2 % hmotnostných KCl/V2O; Dĺžka dráhy 10 mm Prázdny: 1,2 % hm. KCl/V2O, dĺžka dráhy 5 mm | A max pri 198 nm | ≥ 0,7 A | (NA) |
Nežiadúce svetlo podľa postupu B (SWM) | 1,2 % hmotnostných KCl/V2O; Dĺžka dráhy 10 mm Blank: H2O, dĺžka dráhy 10 mm | A max pri 198 nm | ≥ 2,0 A | ≥ 2,0 A |
Rozlíšenie | 0,02 % v/v toluénu v n-hexáne Prázdny: n-hexán/ n-heptán (Ph. Eur. 10) | Amax,269/Amin,267 | >1.3 | Úrovne sú uvedené v príslušnej monografii |
** Žiadna špecifikácia fotometrickej opakovateľnosti (presnosti) v Európskom poliódiu. S.D. - Štandardná odchýlka | ||||
Zaisťuje bezpečnosť spotrebiteľov hodnotením kvality a zloženia potravín so zameraním na atribúty, ako je farba, chuť a aróma. Využíva tiež analytické techniky na identifikáciu kontaminantov a prímesí.
Prísna analýza je nevyhnutná na overenie čistoty, koncentrácie a identity liekov. Monitorovanie stability liekov je tiež nevyhnutné na zabezpečenie účinnosti v priebehu času v rôznych podmienkach prostredia.
Hodnotí bezpečnosť a účinnosť produktu analýzou fotostability UV filtrov, charakterizáciou častíc a meraním farebných indexov. Zisťuje tiež falšovanie a kvantifikuje farbivá a antioxidanty, aby splnil očakávania spotrebiteľov.
Charakterizuje ropu, počíta asfalténové frakcie, formuluje indexy aromatického obsahu, určuje obsah síry a počíta faktory rozpustnosti.
Určuje chemické vlastnosti, hodnotí kvalitu konečného produktu, študuje zloženie polyméru, kvalifikuje vodu, určuje čistotu a účinnosť farbenia, analyzuje fotokatalytickú degradáciu a zvyšky pesticídov.
Určuje koncentráciu a čistotu nukleových kyselín a proteínov, monitoruje mikrobiálne bunkové kultúry, študuje denaturáciu a kinetiku proteínov a analyzuje biologické vzorky, ako je krvná plazma a sérum.
UV/Vis spektroskopia sa používa v nespočetnom množstve aplikácií, ktoré zahŕňajú rôzne priemyselné odvetvia, od farmaceutického priemyslu až po monitorovanie životného prostredia.
Skupina na podporu trhu spoločnosti METTLER TOLEDO ponúka knižnicu UV/Vis aplikácií na stiahnutie. Tieto osvedčené a testované aplikácie zahŕňajú poznámky a metódy, ktoré je možné priamo importovať do vašich prístrojov.
Či už pracujete vo výskume a vývoji, kontrole kvality alebo výrobe, naša webová stránka je zdrojom informácií pre všetky vaše potreby v oblasti UV/Vis spektrofotometrie. Prezrite si našu kolekciu ešte dnes a objavte najnovšie normy a protokoly, ktoré zabezpečia najvyššiu úroveň presnosti a presnosti vašich meraní.
Mikroobjemové spektrofotometre uľahčujú analýzu extrémne malých objemov vzoriek, už od 1 μl, čo je nevyhnutné v oblastiach, ako je biomolekulárna analýza. Tieto prístroje využívajú technológiu optických vlákien na nasmerovanie svetla cez malú kvapôčku vzorky umiestnenú na podstavci. Krátka dĺžka dráhy umožňuje presné meranie koncentrovaných vzoriek bez potreby riedenia.
Konkrétne mikroobjemová spektrofotometria presne meria čistotu a koncentráciu nukleových kyselín hodnotením absorbancie pri 260 nm a výpočtom pomeru A260/A280, ktorý naznačuje kontamináciu proteínmi. Podporuje tiež kvantifikáciu proteínov prostredníctvom absorbancie pri 280 nm, čo umožňuje spoľahlivú kontrolu kvality v pracovných postupoch molekulárnej biológie, ako je PCR a sekvenovanie.
Výhody | Nevýhody |
Jednoduchá obsluha a experimenty sú rýchle. | Obmedzené podrobné štrukturálne informácie. |
Relatívne nízke náklady na prístrojové vybavenie a analýzu. | Môže mu chýbať špecifickosť v zložitých zmesiach v dôsledku prekrývajúcich sa pásov. |
Použiteľné pre širokú škálu analytov a polí. | Citlivosť môže byť pre niektoré analyty nedostatočná. |
Užitočné pre kvantitatívnu analýzu s kalibračnými krivkami. | Náchylný na matrixové efekty. |
Môže poskytnúť niektoré kvalitatívne informácie (λmax) | Môžu sa vyskytnúť odchýlky od Beerovho-Lambertovho zákona. |
Často nedeštruktívne pre vzorku. | Poskytuje obmedzené informácie o molekulárnom prostredí. |
Dobrá citlivosť pre silne absorbujúce analyty. | Nie všetky látky sa v oblasti UV/Vis silne vstrebávajú. |
Umožňuje integráciu procesov, napr. vo viacparametrovej analýze. | Funguje iba s priesvitnými, nezakalenými vzorkami. |
Nízke náklady na vzorku/analýzu | |
Malé rozmery |
Dosiahnutie dobrej presnosti a presnosti pri meraniach UV/Vis si vyžaduje prijatie preventívnych opatrení, aby sa predišlo chybám. Tu je niekoľko typických zdrojov chýb, ktoré by sa mali zvážiť:
Optimalizujte svoje UV/Vis spektrofotometrické merania identifikáciou potenciálnych problémov. Vykonajte našu rýchlu kontrolu rizík UV/VIS, aby ste zhodnotili svoje súčasné postupy a získali personalizované odporúčania na zlepšenie.
Dosiahnite spoľahlivejšie výsledky s GUVP™ minimalizáciou potenciálnych chýb. Zistite, ako na to v našej brožúre "Dôveryhodné výsledky pre UV/VIS spektroskopiu".
Type of Spectroscopy | Type of Radiation | Interactions | Wavelength |
ϒ-ray spectroscopy | Y-rays | Atomic nuclei | < 0.1 nm |
X-ray fluorescence spectroscopy | X-rays | Inner shell electrons | 0.01 – 2.0 nm |
Vacuum UV spectroscopy | Ultraviolet (UV) | Ionization | 2.0 – 200 nm |
UV/Vis spectroscopy | UV/Vis | Valance electrons | 200 – 800 nm |
Infrared & Raman spectroscopy | Infrared | Molecular vibrations | 0.8 – 300 mm |
Microwave spectroscopy | Microwaves | Molecular rotations | 1 mm – 30 cm |
Electron spin resonance spectroscopy | Electron spin | ||
Nuclear magnetic resonance spectroscopy | Radio waves | Nuclear spin | 0.6 – 10 |
The different spectroscopic techniques are mainly differentiated by the radiation they use, the interaction between the energy and the material, and the type of material and applications they are used for. The spectroscopic techniques commonly used for chemical analysis are atomic spectroscopy, ultraviolet and visible spectroscopy (UV Vis spectroscopy), infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and nuclear magnetic resonance.
Ak chcete čítať UV/Vis spektrum, analyzujte graf absorbancie (alebo niekedy priepustnosti) v porovnaní s vlnovou dĺžkou. Medzi kľúčové body, na ktoré sa treba zamerať, patria:
Interpretáciou týchto vlastností môžete identifikovať zlúčeniny, určiť koncentráciu a študovať molekulárne vlastnosti.
UV/Vis spektroskopia zvyčajne pokrýva rozsah vlnových dĺžok od 190 nm do 780 nm.
Konkrétnejšie:
UV/VIS Excellence spektrofotometre od spoločnosti METTLER TOLEDO siahajú ďalej do oblasti blízkej infračervenej oblasti a dosahujú 1100 nm.
UV/Vis spektroskopia je dôležitá, pretože umožňuje kvalitatívnu aj kvantitatívnu analýzu látok meraním ich absorpcie ultrafialového a viditeľného svetla.
Táto metóda pomáha určovať koncentráciu analytov, študovať chemickú kinetiku, posudzovať čistotu, vykonávať objektívne merania farieb a analyzovať molekulárne štruktúry. Jeho aplikácie pokrývajú širokú škálu oblastí vrátane chémie, biológie, environmentálnych vied a materiálovej vedy, čo z neho robí všestranný a základný nástroj na analýzu.
UV/Vis spektroskopia meria svetlo absorbované vzorkou na určenie jeho koncentrácie a identifikáciu zlúčenín. Tento proces zahŕňa odstránenie svetla.
Naproti tomu fluorescenčná spektroskopia meria svetlo vyžarované vzorkou po tom, čo absorbuje svetlo, zvyčajne pri dlhšej vlnovej dĺžke. Táto technika sa zameriava na reemisiu svetla a poskytuje oveľa vyššiu citlivosť pre špecifické fluorescenčné molekuly.
Ak chcete pripraviť vzorku na UV/Vis spektroskopiu, budete musieť s kyvetami a roztokmi zaobchádzať opatrne:
Ak chcete určiť koncentráciu neznámeho roztoku pomocou UV/Vis spektroskopie, postupujte takto:
Táto metóda sa opiera o Beer-Lambertov zákon, ktorý hovorí, že absorbancia A=εbc, kde ε je molárna nasiakavosť, b je dĺžka dráhy a c je koncentrácia.
Absorpcia UV svetla má za následok elektronické prechody z nižších energetických úrovní na vyššie energetické hladiny. Absorpcia ultrafialového žiarenia v organických molekulách je obmedzená na určité funkčné skupiny (chromofory), ktoré obsahujú valenčné elektróny s nízkou excitačnou energiou. Molekulárne prechody/interakcie, ktoré prebiehajú v dôsledku absorpcie UV žiarenia, sú:
Tieto prechody potrebujú nenasýtenú skupinu v molekule, aby poskytli π elektrónov.
Prechody σ (väzba) na σ* (antiväzbové) vyžadujú vyššiu energiu, a preto ich nemožno zistiť pomocou UV Vis spektroskopie.
Uvažujme funkčnú skupinu obsahujúcu atómy s jedným alebo viacerými osamelými pármi elektrónov, ktoré neabsorbujú ultrafialové/viditeľné žiarenie. Keď je však táto funkčná skupina pripojená k chromofóru, mení intenzitu a vlnovú dĺžku absorpcie. Tento jav sa nazýva auxochróm alebo skupina zvýrazňujúca farbu.
Prítomnosť auxochrómu spôsobuje posun polohy vrcholu alebo signálu na dlhšiu vlnovú dĺžku, ktorá sa nazýva batochromický alebo červený posun. Funkčné skupiny prispievajúce k batochromickým skupinám sú substituenty ako metyl, hydroxyl, alkoxy, halogénové a aminoskupiny.
Auxochróm, ktorý spôsobuje posun polohy vrcholu alebo signálu na kratšiu vlnovú dĺžku, sa nazýva hypsochromický alebo modrý posun. V skutočnosti sa kombinácia chromoforu a auxochrómu správa ako nový chromofor s rôznymi absorpčnými maximami (λmax). Napríklad benzén vykazuje λmax pri 256 nm, zatiaľ čo anilín ukazuje λmax pri 280 nm. Skupina NH2 teda pôsobí ako auxochróm a spôsobuje posun λmax na väčšiu hodnotu.
| Instrumen | Spectral resolution | Equivalent SBW (nm) |
| UV5 | > 1.5 | < 2.0 |
| UV5Bio | > 1.5 | < 2.0 |
| UV5Nano | > 1.7 | < 1.5 |
| UV7 | > 1.9 | ≤ 1.0 |
The table shows the resolution of METTLER TOLEDO's UV/VIS Excellence spectrophotometers, which is measured using toluene in hexane, and the equivalent SBW.
The spectral bandwidth (SBW) of a spectrophotometer is related to the physical slit-width and optical dispersion of the monochromator system. Resolution is the ability of an instrument to separate light into finite, distinct wavelength regions and to distinguish each finite region. Spectral bandwidth is typically used for scanning instruments, whereas resolution is typically used for array instruments.
For most pharmacopeia quantitative purposes, a spectral bandwidth of less than 2 nm is sufficient and the acceptance criteria for the ratio is 1.3. Spectral resolution can be used for comparison with spectral bandwidth.
| Light Source | Wavelength Range (nm) | Region | Lifetime |
| Tungsten filament lamp | 350 – 2500 | Vis + IR | 3,000 hr |
| Deuterium arc lamp | 190 – 400 | UV | 1,000 hr |
| Hydrogen lamp | 190 – 400 | UV | 1,000 hr |
| Xenon flash lamp | 190 – 1100 | UV + Vis + NIR | 5,500 hr* |
* Corresponds to 50 Hz flashes at constant operation
The best light source would be one that provides good intensity with low noise across all ultraviolet and visible wavelengths and offers stability over a long period. There is a range of light sources which are commonly employed as mentioned above.
Difrakčné mriežky sú vo všeobecnosti lepšie ako hranoly na rozdelenie rôznych vlnových dĺžok, pretože:
Vyššie spektrálne rozlíšenie: Mriežky môžu poskytnúť oveľa vyššie spektrálne rozlíšenie vďaka svojej schopnosti produkovať viacero ostrých difrakčných rádov, čo umožňuje jemnejšie oddelenie tesne rozmiestnených vlnových dĺžok.
Lineárny rozptyl: Uhlové oddelenie medzi vlnovými dĺžkami v mriežke lineárnejšie súvisí s vlnovou dĺžkou, čo uľahčuje analýzu a kalibráciu spektier v porovnaní s nelineárnym rozptylom hranolov.
Žiadne obmedzenia rozptylu materiálu: Hranoly sa spoliehajú na disperziu materiálu (zmena indexu lomu s vlnovou dĺžkou), čo môže obmedziť výkon, najmä v určitých rozsahoch vlnových dĺžok. Rošty využívajú interferenčné účinky, ktoré nie sú obmedzené vlastnosťami materiálu.
Široký rozsah vlnových dĺžok: Mriežky môžu efektívne pracovať v širšom rozsahu vlnových dĺžok, vrátane ultrafialového a infračerveného žiarenia, zatiaľ čo hranoly majú obmedzenia absorpcie a rozptylu.
Celkovo difrakčné mriežky poskytujú presnejšie a všestrannejšie oddelenie vlnových dĺžok ako hranoly, a preto sa bežne používajú v spektrometroch a optických prístrojoch.
Molekuly je možné analyzovať pomocou UV/Vis spektroskopie, ak majú nejakú funkčnú skupinu alebo konjugáciu, alebo ak vytvárajú farebný komplex. Keďže anorganické zlúčeniny neobsahujú žiadnu funkčnú skupinu ani konjugáciu, bežnou metódou ich analýzy je reakcia s vhodnou zlúčeninou. Vzniká tak farebný komplex, ktorého absorbanciu je možné fotometricky merať vo viditeľnej oblasti a korelovať s jeho skutočnou koncentráciou. Napríklad železo sa bežne analyzuje reakciou s 1,10-fentrolínom, aby sa vytvoril komplex červenej farby. Absorbancia komplexu sa meria pri 570 nm na odhad koncentrácie železa.
Nasleduje hlavný rozdiel medzi jednolúčovým a dvojlúčovým spektrofotometrom.
Rozdelenie lúča v spektrofotometri s dvojitým lúčom sa dosahuje dvoma spôsobmi:
Analýza pevnej vzorky sa vykonáva hlavne odhadom jej absorbancie, priepustnosti a odrazivosti. Bežné parametre stanovené pre pevné polyméry zahŕňajú % priepustnosť, medznú vlnovú dĺžku a index žltnutia. Vzorka je namontovaná na držiaku špeciálne navrhnutom pre pevné vzorky a odčítané hodnoty sa odoberajú rovnakým spôsobom ako pri kvapalných vzorkách. Držiak pevných vzoriek umožňuje meranie pevných vzoriek, ako sú fólie alebo sklo.
Teplota ovplyvňuje hodnoty absorbancie. Rôzne rozpúšťadlá podliehajú rôznym interakciám pri rôznych teplotách. Parametre riešenia, ktoré sa menia v dôsledku zmien teploty, sú:
Parametre optického výkonu, ako je fotometrický šum, presnosť/opakovateľnosť vlnovej dĺžky, fotometrická opakovateľnosť a rozptýlené svetlo, nie sú ovplyvnené teplotou v rozmedzí 10 – 40 °C.
Zatiaľ čo optické parametre, ako je fotometrické rozlíšenie (pomer toluén/hexán) a vlnové dĺžky fotometrickej presnosti (K2Cr2O7 v HClO4), vykazujú teplotnú závislosť v rozmedzí od 0,014 do -0,034/jednotku v rozmedzí 10 – 40 °C.
Bludné svetlo je definované ako svetlo, ktoré dopadá na detektor, ktoré nepochádza zo svetelného zdroja prístroja a nesleduje optickú dráhu, čo spôsobuje odchýlku pri zodpovedajúcej vlnovej dĺžke. Preto je intenzita svetla meraná detektorom vyššia, ako by v skutočnosti mala byť. Naopak, to tiež znamená, že nameraná absorbancia je nižšia ako skutočná absorbancia, pretože je znížená príspevkom rozptýleného svetla. Tento účinok je výraznejší pri vyšších hodnotách absorbancie (vysoké koncentrácie vzoriek).
Stiahnite si bielu knihu a dozviete sa viac o pôvode a presnom meraní rozptýleného svetla:
Priestor na vzorky v spektrofotometroch s UV/Vis poľom je otvorený vďaka skutočnosti, že prístroje s poľom používajú reverznú optiku a súčasnú detekciu všetkých vlnových dĺžok spektra.
Anika Adams is Senior Product Manager for UV/Vis Spectrophotometers at METTLER TOLEDO, where she focuses on driving innovation and optimizing customer workflows. With a degree in business administration and experience spanning software development, mechanical engineering, and production, Anika brings a multidisciplinary perspective to the laboratory business. Her expertise lies in automating and enhancing customer processes, ensuring both product excellence and customer satisfaction.
