La microspettrofotometria è un metodo analitico molto efficace. Combina la precisione della spettrofotometria con la capacità di studiare campioni minuscoli. Ciò consente agli scienziati di osservare aree estremamente piccole, come singole fibre o cellule. Inoltre, questa tecnica è un grande problema in settori come la scienza forense, i test dei materiali e il controllo della qualità dei tessuti. Al centro di tutto questo è la spettrofotometria UV-Vis. Questo è un metodo che misura la quantità di luce che un materiale assorbe o lascia passare attraverso diverse lunghezze d'onda.
Fondamenti della spettrofotometria UV-Vis
La spettrofotometria UV-Vis funziona in base a come la luce e la materia interagiscono. Ogni composto chimico fa qualcosa con la luce. Potrebbe assorbirlo, trasmetterlo o rifletterlo su una certa gamma di lunghezze d'onda. A causa di questo, i ricercatori possono capire cos'è una sostanza e quanta di essa c'è guardando i suoi spettri di assorbimento. Le parti principali della macchina includono una sorgente luminosa, un monocromatore, un punto per il campione e un rilevatore.
Tipi di sorgenti di luce negli strumenti UV-Vis
Per buone misurazioni, una fonte di luce costante è molto importante. Il tipo di lampada utilizzata determina quale parte dello spettro puoi studiare bene. Queste lampade non’ t dura per sempre. Di solito lavorano per circa 2.000 ore, quindi i laboratori devono pianificare per cambiarli.
Lampade al deuterio per gamma ultravioletta
Le lampade al deuterio sono perfette per il lavoro UV. Essi emettono una luce continua e forte da 190-400 nm.
Lampade al tungsteno-alogeno per lo spettro visibile
Queste lampade forniscono una luce costante nello spettro visibile e nel prossimo infrarosso, da 320 a 1100 nm.
Lampade a arco di xenon e le loro applicazioni
Le lampade a arco di xenon hanno una luce molto luminosa e continua sia nei raggi UV che visibili. Inoltre, lampeggiano e si spengono, il che li rende ottimi per scansioni rapide e studi di fluorescenza.
Spettrofotometri a fascio singolo
Le persone amano i disegni a fascio singolo perché sono semplici e lasciano passare molta luce. In questa configurazione, la luce segue un unico percorso. Va dalla fonte, al monocromatore, attraverso il campione, e infine al rilevatore.
Vantaggi e limitazioni
Questi strumenti sono economici e hanno un elevato rendimento luminoso a causa del loro design più semplice. In passato, erano’ T è stabile. Cambiamenti nella lampada o nel rilevatore potrebbero causare problemi. Ma le cose sono cambiate. I moderni sistemi a fascio singolo sono molto migliori ora. Hanno elettronica molto stabile e software intelligente che corregge i problemi. Di conseguenza, prestano abbastanza bene e sono buoni per molti usi, tra cui misurazioni precise utilizzando la legge di Beer-Lambert.
Spettrofotometri a fascio diviso
Gli strumenti a raggio diviso sono più precisi. Questo perché usano un divisore di fascio per spegnere una piccola parte della luce come punto di riferimento. Questa configurazione aiuta a compensare qualsiasi instabilità nella lampada. Ciò porta a una linea di base più stabile su misurazioni lunghe. Quindi, sono adatti per i laboratori di controllo di qualità che hanno bisogno di risultati solidi senza acquistare un sistema a doppio fascio più complesso.
Spettrofotometri a doppio raggio
I disegni a doppio fascio sono uno strumento più avanzato. Possono fare un lavoro molto preciso.
Doppio percorso ottico e misurazione di riferimento in tempo reale
Gli spettrofotometri a doppio raggio divideno la luce in due percorsi diversi. Uno passa attraverso il campione e l'altro passa attraverso un riferimento. Come funziona? Di solito, utilizza qualcosa chiamato elicottero ottico. Si tratta di un sistema di specchi rotativi. Commuta rapidamente la luce tra il percorso del campione e il percorso di riferimento. Poi dirige entrambi i fasci verso un rilevatore molto sensibile. Questo design elimina i problemi che potrebbero apparire se si utilizzano due rilevatori diversi. Alcune impostazioni di fantasia potrebbero anche utilizzare un paio di rilevatori abbinati per lavori speciali.
Compensazione e maggiore precisione
Questa struttura fornisce correzione in tempo reale del rumore. Ciò fornisce risultati costanti e incredibile precisione fotometrica, spesso intorno a ±0,002 unità di assorbimento. Questi sistemi sono perfetti quando si guardano campioni nuvolosi o quelli che non’ Lascia passare molta luce. In questi casi, anche piccoli errori possono davvero cambiare i risultati.
Confronto di progetti a fascio singolo, diviso e doppio
Scegliere la configurazione giusta dipende davvero da quello di cui hai bisogno. Devi pensare alla precisione, al costo e a quanto velocemente devi lavorare.
Stabilità del segnale e misurazioni a lungo termine
I sistemi a doppio fascio sono superiori quando si tratta di ridurre il rumore. Mantiene il segnale pulito nel tempo. Questo è un enorme aiuto per gli studi che osservano come una reazione si verifica nel tempo.
Adattabilità per campioni ad alta assorbimento
I doppi travi sono ottimi per misurare soluzioni molto dense. In queste situazioni, la luce errata potrebbe rovinare le letture. Questi strumenti mantengono estremamente bassa la luce errata, spesso specificata come < 0,01% T a 220 nm. Questo è un grande vantaggio quando si lavora con coloranti tessili.
Bisogni di calibrazione
Tutte le macchine devono essere controllate regolarmente. È necessario verificare cose come l'accuratezza fotometrica, l'accuratezza della lunghezza d'onda (di solito ± 0,3 nm o meglio) e la luce straordinaria. Ciò viene fatto con materiali di riferimento certificati (CRM) da luoghi come Reagecon. Segue regole come il capitolo generale della USP < 857> farmacopea europea 2.2.25.
Costo vs. prestazioni
Le unità a fascio singolo sono più facili sul portafoglio. Tuttavia, gli strumenti a doppio raggio valgono il prezzo più alto perché sono così analiticamente forti. Ciò è particolarmente vero nei laboratori regolamentati o per la ricerca importante.
Influenza della progettazione ottica sulle applicazioni di microspettrofotometria
La microspettrofotometria richiede una buona ottica. Questo perché guarda punti così minuscoli.
Analisi delle fibre e tessili
Nella medicina forense, ottenere un profilo spettrale accurato può identificare una singola fibra, anche a livello sub-nanogramma. Questo lavoro è molto più facile con le configurazioni molto stabili che si trovano negli strumenti a doppio raggio collegati ai microscopi.
Corrispondenza dei colori e controllo della qualità
Le impronte digitali spettrali assicurano che il colore sia lo stesso da un lotto all'altro. Questo è un must nel branding tessile. Anche un piccolo cambiamento di colore può causare il rifiuto di un prodotto.
Rilevamento di tracce di coloranti o contaminanti
Con la microspettrofotometria, è possibile trovare piccole quantità di coloranti o altre cose indesiderate che si può’ Vedere altrimenti. Ciò aiuta a controllare la contaminazione.
Soddisfare queste esigenze analitiche richiede strumenti costruiti su una solida base di ottima ottica e ingegneria intelligente.
PERSEE: strumentazione avanzata per le sfide analitiche moderne
Persee è un importante attore in questo settore. Essi fanno forti strumenti UV-Vis che sono progettati per oggi’ laboratori in molti settori diversi. Con molta esperienza, PERSEE utilizza ingegneria di primo livello e produzione certificata (ISO 9001:2015) per laboratori di aiuto in tutto il mondo che richiedono strumenti affidabili.
Modelli evidenziati:
Il Spettrometro a fascio diviso T7S offre un ottimo equilibrio tra prestazioni e costi. Questo’ s ben adatto per laboratori universitari e di controllo di qualità.
Il T10DCSun vero strumento a doppio raggio, ha doppi monocromatori. Questa progettazione garantisce che non vi sia quasi nessuna interferenza della luce errata (tipicamente <0,001%T). Questo è un must-have per analizzare campioni con basse concentrazioni o quelli che assorbono molta luce, che è comune nel microcampionamento.
Entrambi i modelli hanno software di facile utilizzo. Hanno anche la calibrazione automatica di allineamento e lavorano con standard certificati per rendere i percorsi di audit più chiari. Quindi, possono essere utilizzati ovunque, dai laboratori didattici alle agenzie ambientali.
Domande frequenti:
Q1: In che modo la microspettrofotometria è diversa dalla regolare spettroscopia UV-Vis?
R: La microspettrofotometria permette di studiare le cose a livello microscopico. Puoi guardare singole fibre o anche cellule. Al contrario, il regolare UV-Vis analizza campioni liquidi più grandi. Questa abilità speciale lo rende essenziale per i lavori in cui è necessario vedere i dettagli in un'area molto piccola.
Q2: Perché una configurazione a doppia trave è spesso migliore per campioni tessili complessi?
R: Gli spettrofotometri a doppio raggio correggono i cambiamenti dello strumento in tempo reale, il che significa che ottieni misurazioni più accurate. Questo è molto importante quando si guardano tessuti densi o difficili dove piccoli errori potrebbero portarti alla conclusione sbagliata su di cosa è fatto il tessuto.
Q3: Per l'analisi delle fibre, quanto spesso dovrei calibrare il mio spettrofotometro?
A: Quante volte devi calibrare dipende da quanto usi la macchina, ma dovresti sempre farlo prima di qualsiasi lavoro critico. Corpi come l'USP richiedono controlli regolari dell'accuratezza della lunghezza d'onda (utilizzando standard come l'ossido di Holmio) e l'accuratezza fotometrica per assicurarti che i tuoi dati possano essere affidabili.
