Ngjyrat janë kudo në jetën tonë të përditshme. A e dini se në fakt mund të masni “ngjyrën”? Spektrofotometri është një mjet thelbësor për biologët dhe teknikët kur analizojnë mostrat kimike dhe biologjike.
Ky blog do të diskutoj disa baza të spektrofotometrisë dhe konfigurimet e ndryshme.
Drita dhe Ngjyrat
Me fjalë të thjeshta, ngjyrat varen nga drita. Ne në fakt nuk i shohim ngjyrat, por ajo që shohim si ngjyrë është efekti i dritës që shkëlqen në një objekt. Kur drita e bardhë shkëlqen mbi një objekt, ajo mund të reflektohet, absorbohet ose transmetohet. Xhami transmeton pjesën më të madhe të dritës që bie në kontakt me të, kështu që duket pa ngjyrë. Bora reflekton të gjithë dritën dhe duket e bardhë. Një leckë e zezë thith të gjithë dritën, dhe kështu duket e zezë. Një copë letre e kuqe reflekton dritën e kuqe më mirë se sa ngjyrat e tjera. Shumica e objekteve duken të ngjyrosura sepse struktura e tyre kimike thith gjatësi vale të caktuara të dritës dhe reflekton të tjerat.
Kur diskutojmë dritën, zakonisht i referohemi dritës së bardhë. Një vijë e hollë drite quhet rreze; një rreze përbëhet nga shumë gjatësi drite. Kur drita e bardhë kalon nëpër një prizëm (një objekt trekëndor transparent) ngjyrat që përbëjnë dritën e bardhë shpërndahen në shtatë breza ngjyrash. Këto breza ngjyrash quhen spektër. Shtatë ngjyra përbëjnë dritën e bardhë: e kuqe, portokalli, e verdhë, jeshile, bojëqielli, blu dhe vjollcë. Në çdo spektër, brezat e ngjyrave janë gjithmonë të organizuara në këtë renditje nga e majta në të djathtë.
Supozoni se ne shkëlqejmë një rreze drite të bardhë në një substancë që thith dritën blu. Meqenëse përbërësi bojëqielli i dritës së bardhë përthithet nga substanca, drita që transmetohet është kryesisht e verdhë, ngjyra plotësuese e blusë. Kjo dritë e verdhë arrin në sytë tanë dhe ne “e shohim” substancën si një substancë me ngjyrë të verdhë.
Variacioni i ngjyrave të një sistemi që pëson një ndryshim në përqendrimin e disa komponentëve është baza e analizës kolorimetrike.
Çfarë është kolorimetria?
Kolorimetria është thjesht matja e ngjyrës. Kolorimetria është përcaktimi i përqendrimit të një substance duke matur përthithjen relative të dritës në lidhje me një përqendrim të njohur të substancës. Në kolorimetrinë vizuale, drita e bardhë natyrale ose artificiale përdoret përgjithësisht si burim drite dhe përcaktimet zakonisht bëhen me një instrument të thjeshtë të quajtur kolorimetër ose krahasues ngjyrash. Kur syri zëvendësohet nga një qelizë fotoelektrike, instrumenti quhet kolorimetër fotoelektrik.
Një analizë kolorimetrike bazohet në parimin që shumë substanca reagojnë me njëra-tjetrën dhe formojnë një ngjyrë që mund të tregojë përqendrimin e substancës që do të matet. Kur një substancë ekspozohet ndaj një rrezeje me intensitet drite (I0), një pjesë e rrezatimit absorbohet nga molekulat e substancës dhe një rrezatim me intensitet (I) emëtohet. Ky ndryshim në intensitet përdoret për përcaktimin kolorimetrik.
Sasia e rrezatimit të përthithur jepet nga Ligji Lambert-Beer:
A = Ɛ · l · C
Ku:
- A është absorbimi
- Ɛ është koeficienti i absorbimit [L/(mol·cm)]
- l është gjatësia e kyvetës (cm)
- C is concentration (mol/liter)
Fotometëri kundër spektrofotometrit
Fotometri
Një fotometër izolon një gjatësi vale specifike të dritës duke përdorur filtra. Një kolorimetër përdor filtra të brezit të skajit, ose ndonjë sistem të ngjashëm, për të ndarë dritën në përbërës të ngjyrave, dhe më pas i përshtat ato me kthesat e përputhshme të bazuara në syrin e njeriut, për të prodhuar vlera ngjyrash bazuar në atë që syri i njeriut do të shihte.
Kjo është ideale për të përputhur përgjigjen vizuale të njeriut, por nuk ju tregon asgjë për të dhënat e padukshme për syrin e njeriut, si p.sh. pikat emetuese në pika të ngushta të spektrit; këto janë të dhëna spektrale dhe kërkojnë një spektrofotometër.
Njihuni me Fotometrin tonë multiparametrik benchtop dhe pH metër – HI83300.
Spektrofotometri
Spektrofotometrat janë të ndryshëm nga fotometrat pasi ato lejojnë matje në spektrin e të gjitha gjatësive valore të dritës së dukshme dhe jo vetëm të gjatësive valore të paracaktuara. Spektrofotometrat punojnë duke izoluar dritën në gjatësi vale specifike nga drita e bardhë.
Një spektrofotometër zbërthen dritën në një spektër, duke përdorur një rrjetë me ngjyra ose sistem të ngjashëm. Pastaj një grup sensorësh lexon çdo seksion të spektrit, duke prodhuar të dhëna spektrale.
Kjo është ideale nëse po analizoni emetimet spektrale të një llambë, një ylli ose ndonjë burimi tjetër drite, kjo është arsyeja pse spektrofotometrat përdoren shpesh si pajisje shkencore.
Njihuni me spektrofotometrin tonëIRIS – HI801.
Konfigurimet optike të një spektrofotometri
Rreze e vetme
Në një spektrofotometër konvencional me një rreze, pjesa bosh dhe kampioni maten në mënyrë të njëpasnjëshme, me një interval prej disa sekondash për një matje të vetme të gjatësisë së valës dhe deri në disa minuta për një matje të spektrit të plotë me një instrument konvencional. Zhvendosja e llambës mund të rezultojë në gabime të rëndësishme në intervale të gjata kohore.
Rreze dyshe
Spektrofotometri i dyfishtë, ose me rreze të dyfishtë, u zhvillua për të kompensuar këto ndryshime në intensitetin e llambës midis matjeve në kuvetat boshe dhe ato të mostrës. Në këtë konfigurim, burimi i dritës lëshon një rreze të vetme drite, duke krijuar dy rreze me energji të barabartë me rrugë të barabartë optike. Njëra rreze kalon nëpër referencë ndërsa rrezja tjetër kalon nëpër kampion. Krahasuar me modelet me një rreze, instrumentet me dy rreze përmbajnë më shumë komponentë optikë. Për ndjeshmëri të lartë, mund të kërkohen kohë të gjata matjeje. Përveç kësaj, dizajni mekanik më kompleks i spektrofotometrit me rreze të dyfishtë mund të rezultojë në besueshmëri më të dobët.
Rrezet e ndara
Spektrofotometri me rreze të ndara i ngjan spektrofotometrit me rreze të dyfishtë. Ky konfigurim mundëson matjen e boshllëkut dhe të kampionit në të njëjtën kohë. Dizajni me rreze të ndarë është mekanikisht më i thjeshtë se instrumenti i vërtetë me rreze të dyfishtë dhe kërkon më pak elementë optikë.Përdorimet më të mira për një spektrofotometër
Spektrofotometrat e sotëm janë projektuar që të jenë të qëndrueshëm dhe të lëvizshëm, duke ofruar fleksibilitet në përdorim. Ndërsa aplikacionet janë pothuajse të pafundme, disa nga përdorimet më të mira përfshijnë:- përcaktimi elementar për cilësinë e ujit
- analiza enzimatike në verë
- analiza e vetive të plehrave për bujqësi
