أخبار

كان التحليل الطيفي منذ فترة طويلة جزءا رئيسيا من الكيمياء التحليلية الحديثة. يقدم تفاصيل كمية ونوعية واضحة عن الهياكل الجزيئية والذرية. يمكنك العثور على تركيز محلل في محلول عن طريق النظر في ميزات الامتصاص أو النقل للمادة بناء على الطول الموجي. قياس الضوء الطيفي إما الضوء المرئي (الأبيض) أو الضوء فوق البنفسجي ، ويصل إلى حوالي 190 نانومتر من الطول الموجي. هذه الفكرة تدعم الطيفية بالأشعة فوق البنفسجية المرئية (UV-Vis). في هذه الطريقة، تأخذ الجزيئات الضوء في الأشعة فوق البنفسجية والمناطق المرئية بسبب التحولات الإلكترونية بين المدارات الجزيئية.

في الاستخدام الحقيقي، تتكون الأجزاء الرئيسية من مصدر ضوئي، وحادي اللون، وغرفة عينة، والكاشف. يمر الضوء من المصدر من خلال شق مدخل في أحادي اللون ، وهذا الشق يجعل الشعاع بحجم عملي. ثم يتحرك عبر شبكة الانحراف. هناك ، ينقسم إلى نطاقات ضيقة من الضوء أحادي اللون. بعد ذلك، يمر الضوء عبر شق الخروج، والذي يتيح فقط الطول الموجي المختار للوصول إلى العينة. بعض هذا الضوء يمتص. الضوء الذي يمر من خلاله يتحول إلى إشارات كهربائية. هذه الإشارات تخلق طيفات للدراسة.

في إعدادات المختبر، يساعد طيف الأشعة فوق البنفسجية فيس كثيرا في التحقق من مستويات التركيز في تركيبات الأدوية وعينات المياه البيئية والاختبارات الكيميائية الحيوية. وتغطي فوائدها التعامل البسيط، ووقت التحليل السريع، واستخدام واسع للعينات السائلة والصلبة. ومع ذلك، تأتي المشاكل من تداخل نطاقات الامتصاص. كما تظهر حساسية أقل من الطرق الطيفية الذرية.

الطيفية الامتصاص الذري (AAS)

يعمل طيف الامتصاص الذري (AAS) على نهج أساسي ومختلف. يركز على قياس العناصر وليس التحولات الجزيئية. لأكثر من مئة سنة ، كان الناس يعرفون أن ذرات عناصر معينة تتحمس عندما تتحول إلى بخار وتضع في اللهب. ومع عودة هذه الذرات إلى حالتها الأساسية، فإنها تطلق الإشعاع بأطوال موجية محددة يمكنك قياسها. في AAS، تبقى معظم الذرات في حالتها الأساسية. هذه الذرات الهادئة تأخذ الطاقة من شعاع ينتجه مصباح الكاثود المجوف مصنوع فقط للعنصر قيد الدراسة.

هذا النهج يعطي AAS انتقائية كبيرة وحدود الكشف المنخفضة جدا للمعادن النزرة مثل الرصاص والكادميوم والزنك والنحاس. بما أن الطول الموجي لشعة الضوء يتطابق فقط مع المعدن الذي تريد قياسه ، فإن الطاقة التي يمتصها في اللهب تظهر كمية هذا المعدن في العينة. غالبا ما تستخدم أجهزة AAS المحرقات أو أفران الجرافيت كمرذاذ ، بناء على الحساسية التي تحتاجها.

وتشمل الاستخدامات اختبار جودة المياه ودراسة تلوث التربة وتحليل المعادن في الأغذية من أجل التغذية. وتتبرز الطريقة بدقتها العالية في قياس عنصر واحد في كل مرة. ومع ذلك ، فإنه لا يعمل بشكل جيد للتحقق من العديد من العناصر دون إعدادات تقيس واحدة تلو الأخرى.

تحليل مقارن: UV-Vis مقابل AAS

تستخدم كلتا التقنيتين قياسات الامتصاص بناءً على قانون بير لامبرت. ومع ذلك، فإن تركيزاتهم الرئيسية تختلف كثيرا. يتحقق الطيفي UV-Vis من الامتصاص الجزيئي على نطاقات طيفية واسعة ، مما يجعله مثاليًا للمركبات العضوية. من ناحية أخرى ، يختار AAS خطوط امتصاص عنصرية فريدة من نوعها للذرات الفردية. ونتيجة لذلك، تصل AAS إلى حساسية أفضل عند مستويات الأجزاء لكل مليار. عادة ما تتعامل UV-Vis مع نطاق الكشف عن الأجزاء لكل مليون.

على سبيل المثال، لدينا T8DCS الأشعة فوق البنفسجية فيس الطيف لديه كاشف أنبوب مضاعف ضوئي. يوفر حساسية قوية مع خيارات لعرض النطاق الترددي الطيفي من 0.1 إلى 5 نانومتر. نظام الضوء المزدوج الحقيقي يعمل مع نظام التحكم الفعال. معًا ، يضمنون استقرارًا جيدًا وضوضاء خلفية منخفضة. على النقيض من ذلك ، تصل أنظمة AAS مثل نموذج فرن الجرافيت لدينا إلى قياس مستوى التأثير ، ويفعلون ذلك عن طريق تسخين العينات بدرجات حرارة عالية في إعدادات مسيطرة عليها.

الاعتبارات التشغيلية والأجهزة

عندما يتعلق الأمر بالأدوات ، تحتاج أجهزة قياس الطيف UV-Vis إلى مصابيح النطاق العريض الثابتة ، مثل أنواع الديوتيريوم أو التنغستن ، كما تتطلب أحادية الكروماتورات لاختيار الأطوال الموجية والكوبتات لحفظ العينات. الصيانة تعني في الغالب استبدال المصابيح والمعايرة بمعايير معتمدة.

تثبت أنظمة AAS أكثر تعقيداً بسبب الحاجة إلى التذريع ، والذي يتضمن غازات الوقود مثل الأسيتيلين أو أكسيد النيتروجين. يجب أن يبقى الإعداد البصري حول مصابيح الكاثود المجوفة دقيقًا للقراءات الصحيحة. تحتاج أنواع فرن الجرافيت إلى دوائر إضافية للتحكم في درجة الحرارة ، لكنها تتجنب استخدام الغاز المستمر أثناء العمل. لذلك ، تختلف تكاليف التشغيل. عادة ما تواجه أجهزة UV-Vis تكاليف أقل للإمدادات من وحدات AAS اللهب. ومع ذلك ، فهي توفر تفاصيل أقل عن العناصر.

تطبيقات محددة في مختلف الصناعات

كلتا التكنولوجيتين تملأان أدوارا حيوية في المجالات العلمية، لكنها تلبي احتياجات تحليلية مختلفة. في برامج مراقبة البيئة، يعمل AAS بشكل أفضل لإيجاد المعادن الثقيلة مثل الرصاص أو الزئبق في الماء. هذا يتوافق مع القواعد المحددة في بروتوكولات المسح الجيولوجي الأمريكي (يصف هذا الدليل طرق الطيفية للامتصاص الذري لتحديد الكالسيوم والنحاس والليثيوم والمغنيسيوم والمنغنيز في هطول الأمطار في الغلاف الجوي والمياه العذبة والملح). وفي نفس الوقت، يقود الطيف UV-Vis في مراقبة الجودة للأدوية. ويقوم بذلك عن طريق وصف المركبات العضوية بسرعة.

لدينا T9DCS الأشعة فوق البنفسجية فيس الطيف يظهر هذا النطاق بشكل جيد. ولها ميزات ضوئية ضللة منخفضة جدا (≤0.00004٪ T NaI @ 220 نانومتر) ، مما يسمح بقراءات دقيقة حتى في الأطوال الموجية فوق البنفسجية العميقة. يمكنك تحقيق القياسات في الأطوال الموجية فوق البنفسجية العميقة باستخدام البصريات المطهرة بالنيتروجين. بالنسبة للاختبارات الأساسية التي تحتاج إلى مزيد من الدقة، مثل التحقق من المغذيات في التربة في الزراعة، تعطي نماذج الامتصاص الذري لدينا نتائج موثوقة في ظروف مختبرية صارمة.

اختيار مقياس الطيف المناسب لاحتياجات مختبرك

يعتمد القرار بين أنظمة الأشعة فوق البنفسجية فيس وأنظمة مقياس الطيف الامتصاص الذري في الغالب على نطاق التحليل وكيفية تخصيص الموارد. قد ترى المختبرات التي تركز على تحديد المركبات أو الاختبارات الكمية المنتظمة وحدات الأشعة فوق البنفسجية أكثر تكلفة. لديها بعض الاحتياجات الغازية وتغطي العديد من الاستخدامات في الكيمياء الحيوية أو البحوث البوليمرية.

من ناحية أخرى ، يجب على الأماكن التي تهدف إلى الكشف عن المعادن النزرة اختيار تقنية AAS ، والتي تأتي مع أقفال السلامة والتحكم التلقائي ، مثل تلك الموجودة في أدوات سلسلة اللهب لدينا. تتميز هذه المحرقات المشفرة للحماية الكاملة (جميع تكوينات اللهب الثلاثة تقدم محرقات مشفرة لحماية السلامة الكاملة). يجب عليك أيضا التفكير في حدود الميزانية. فكر في الحاجة إلى إضافات مثل العينات التلقائية أو الأنظمة لتصحيح الخلفية ، وتعزيز السرعة دون فقدان الدقة.

التحقق من مستقبل مختبرك بأدوات متعددة الاستخدامات

يجب على المختبرات التي ترغب في النمو أن تنظر إلى تصاميم وحدات، وتدعم هذه طرق التذريع المختلفة أو نطاقات أطوال الموجة الأوسع تصل إلى 900 نانومتر. يمكنك العثور على هذا في إعدادات مزدوجة أحادية الكرومات المتقدمة (True Double Beam Double Monochromator Optics 185-900 nm نطاق طول الموجة مع تطهير النيتروجين). تضمن القدرة على الاتصال بالأدوات الرقمية تناسب المستقبل مع أنظمة إدارة المعلومات المختبرية (LIMS). هذا يساعد على تبادل البيانات بشكل جيد بين الفرق.

بالنسبة لمراكز البحوث الجديدة التي توازن وصف الجزيئات مع عناصر التحقق ، تقدم الأنظمة الهجينة خيارات طويلة الأجل. إنهم يخلطون أوضاع فرن اللهب والجرافيت ، مما يقلل من وجود أدوات إضافية.

PERSEE: مصنع موثوق للأدوات التحليلية

كجزء من جهودنا المستمرة لإيجاد أفكار جديدة في برسيلقد بنينا حلول كاملة للتطيف الجزيئي والذري منذ عام 1991. وتشمل منتجاتنا نماذج قوية للأشعة فوق البنفسجية مثل T8DCS و T9DCS و T10DCS ، كما نقدم أجهزة قياس الطيف المتقدمة للامتصاص الذري مثل A3F (وضع اللهب) ، A3G (فرن الجرافيت) ، وأنظمة AAA3 مزدوجة الوضع. وهذه الجمع بين كلا البذرات بسلاسة في إعداد واحد (A3AFG). الجهاز مجهز بكل من Flame Atomiser و Graphite Atomiser. يتم تثبيت كلا التكوينين في الأداة ويمكن تغييرها عن طريق اختيار بسيط في برنامج AA-Win 3.0 متعدد الاستخدامات.

تستخدم كل وحدة واجهات برمجيات ذكية ، وتسمح بالتحكم الدقيق في الإعدادات البصرية. وفي نفس الوقت، فإنها تضمن سلامة المستخدم مع عدة مستويات من أجهزة استشعار الحماية ضد تسرب الغاز أو الاحترار الزائد.

الالتزام بالجودة والابتكار

تفانينا يتجاوز التصنيع العلوي لمساعدة المختبرات في جميع أنحاء العالم. نحن نقوم بذلك من خلال برامج التدريب المعتمدة في إطار جهود موظفي الاختبار الوطنيين (شركة بكين بوركينجي للأدوات العامة المحدودة) التي حصلت بنجاح على مؤهلات قاعدة التدريب والتقييم الوطنية لموظفي التحليل والاختبار (NTC) في عام 2010. من خلال خلط الطرق الهندسية الصلبة مع شبكات مساعدة العملاء السريعة في جميع أنحاء العالم ، نعد بأداء ثابت يتطابق مع المعايير العالمية ، بما في ذلك شهادة الجودة ISO9001.

مع سنوات من الإنفاق على البحوث ، أكثر من 30٪ R & amp ؛ D مشاركة الموظفين (أكثر من 30٪ من الموظفين يعملون في البحث والتطوير) ، ونحن نستمر في تحسين التقنيات البصرية. وهذه تحدد علامات جديدة للقياس الدقيق في مجالات من الأدوية إلى البتروكيماويات.

خاتمة

الطيفية UV-Vis تلمع في وصف جزيئي سريع. يعطي طيفي الامتصاص الذري قدرة لا مثيل لها للكشف عن العناصر النزرة. ويعتمد الاختيار بين هذين الاثنين على الأهداف التحليلية، سواء كانت مراجعة مركبة واسعة أو عدد العناصر المركزة، والموارد اللازمة للصيانة.

تطابق اختيار الأداة لأولويات العمل يجلب أفضل قيمة. كما يحتفظ بالمعايير العلمية في جميع الخطوات التحليلية. بالنسبة للمختبرات التي تريد نصائح الخبراء حول إضافة أدوات الطيفية المتقدمة لتتناسب مع أهدافها البحثية المتغيرة ، نرحب بكم في الوصول إلينا عبر قنواتنا المهنية عبر الإنترنت من خلال موقع شركتنا.

أسئلة متكررة

Q1: ما هي الاختلافات الرئيسية بين الطيفية الأشعة فوق البنفسجية و AAS؟
A1: تقيس الأشعة فوق البنفسجية الامتصاص عبر الأطوال الموجية المرئية للأشعة فوق البنفسجية التي تعكس التحولات الجزيئية؛ تقوم أنظمة مقياس الطيف الامتصاص الذري بتقييم الأطوال الموجية المحددة التي تمتصها الذرات الحرة التي تتوافق مباشرة مع التركيزات العنصرية.

س2: كيف أقرر أي مقياس طيفي أفضل لمختبري؟
A2: تقييم أنواع العينات الخاصة بك - الجزيئات العضوية تفضل تحليل الأشعة فوق البنفسجية فيس ، في حين تتطلب المعادن النزرة غير العضوية AAS - وتوازن هذا مع حدود الميزانية بالإضافة إلى اتجاهات البحث المستقبلية المتوقعة عند اختيار الأجهزة.

س3: هل هناك أي متطلبات صيانة فريدة من نوعها لأي تقنية؟
A3: كل من طلب المعايرة الدورية؛ ومع ذلك ، يتطلب AAS القائم على اللهب خدمة أكثر تواتراً بسبب تنظيف المحرق أو دورات استبدال المصباح مقارنة بوحدات الأشعة فوق البنفسجية المزدوجة ذات الشعاع الأشعة فوق البنفسجية ذات الصيانة المنخفضة نسبياً المصممة للاستقرار المستمر على فترات تشغيل طويلة.