Phân phổ quang học là một phương pháp phân tích quan trọng thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm hóa học, sinh học và khoa học cuộc sống. Thành công của nó trong việc đo nồng độ hòa tan dựa vào các quy tắc cơ bản kết nối độ hấp thụ ánh sáng với các phân tử có mặt trong dung dịch.
Cơ sở của độ hấp thụ ánh sáng và độ truyền
Các máy quang phổ hoạt động bằng cách đo lượng ánh sáng mà một mẫu lấy hoặc cho phép thông qua. Lượng ánh sáng mà một mẫu hấp thụ ở một bước sóng nhất định liên kết thẳng với mẫu’ S tập trung.
Luật Beer-Lambert trong phân tích định lượng
Luật cốt lõi này hỗ trợ mặt định lượng của quang phổ. Nó mong đợi một mối quan hệ thẳng giữa độ hấp thụ và nồng độ khi các điều kiện vẫn ổn định, chẳng hạn như chiều dài đường đi cố định, ánh sáng đơn màu và chất hòa tan không trộn với nhau. Cho dù mọi thứ phức tạp như thế nào, tất cả các dụng cụ quang phổ được xây dựng dựa trên các ý tưởng chính của định luật Beer-Lambert. Tuy nhiên, sự thay đổi từ mô hình dự kiến có thể xảy ra do giới hạn công cụ, chẳng hạn như ánh sáng lạc lùng hoặc băng thông không đồng đều, hoặc do các đặc điểm mẫu như thay đổi hóa học hoặc cụm. Để đảm bảo kết quả phù hợp chặt chẽ với luật pháp, người ta cần kiểm tra các thủ tục sử dụng các tiêu chuẩn được chấp thuận.
Thiết bị và cấu hình của máy quang phổ
Sự thành công của công việc quang phổ phụ thuộc rất nhiều vào việc thiết bị hoạt động tốt như thế nào và cách nó được thiết lập.
Các thành phần chính của máy quang phổ
Một quang phổ đo điển hình chứa ánh sáng Nguồn: đèn vonfram cho phổ có thể nhìn thấy (400-700 nm) và đèn deuteri cho khu vực UV (190-400 nm). Monochromator: sử dụng kính kính hoặc lưới xúc xạ để cô lập các bước sóng cụ thể. Chủ mẫu: thường là các cuvette thạch anh hoặc thủy tinh với chiều dài đường dẫn được biết đến (thường là 1 cm). Máy dò: chuyển đổi ánh sáng truyền thành tín hiệu điện.
Ánh sáng từ nguồn đi qua một khe lối vào trong máy monochromator thu hẹp chùm đến một kích thước có thể sử dụng. Ánh sáng sau đó đi qua một khe thoát cho phép ánh sáng của bước sóng được chọn đi qua mẫu nơi một số của nó được hấp thụ.
Các loại máy quang phổ và ứng dụng của chúng
Quyết định về loại dụng cụ tùy thuộc vào những gì phân tích yêu cầu:
Hệ thống Single-Beam vs Double-Beam
Single-Beam: Thiết kế đơn giản hơn; Các phép đo đòi hỏi việc trống thường xuyên. Double-Beam: chia chùm để đồng thời đi qua mẫu và tham chiếu, cải thiện sự ổn định.
UV-Vis vs Công cụ chỉ có thể nhìn thấy
UV-Vis: Bao gồm phạm vi phổ rộng (190-1100 nm), thích hợp cho các hợp chất đa dạng. Chỉ có thể nhìn thấy: giới hạn ở 400-700 nm; lý tưởng cho các chất màu. T7D/T7DS là một máy quét quang phổ chùm kép hiệu suất cao có khả năng đo quang học, quét quang phổ, xác định định lượng và phân tích DNA / Protein.
Chiến lược chuẩn bị mẫu cho kết quả đáng tin cậy
Các hạt phân tán ánh sáng, dẫn đến các giá trị hấp thụ được đánh giá quá mức. Các mẫu phải rõ ràng và đồng nhất. Các mẫu đồng nhất đảm bảo tương tác đường dẫn quang học nhất quán.
Lựa chọn dung môi và giao thức sửa chữa trống
Thuận môi không được hấp thụ ở bước sóng phân tích. Các trống chỉ chứa dung môi được sử dụng để tính cho độ hấp thụ nền từ dung môi và cuvette.
Sử dụng đúng cách của Cuvettes và Path Length Considerations
Cuvettes thạch anh là cần thiết cho các phép đo tia cực tím do độ minh bạch của chúng dưới 320 nm, trong khi nhựa hoặc thủy tinh đủ cho phạm vi nhìn thấy. Định hướng nhất quán trong khi sử dụng giảm thiểu sự biến đổi do sự thiếu hoàn hảo.
Phát triển phương pháp xác định nồng độ
Xây dựng một phương pháp đáng tin cậy đòi hỏi các bước hiệu chuẩn có tổ chức và thói quen đo lường vững chắc.
Kỹ thuật xây dựng đường cong hiệu chuẩn
Chọn bước sóng tối ưu cho phân tích
Chọn λmax để tối đa hóa độ nhạy cảm trong khi tránh sự can thiệp ma trận chồng chéo.
Thủ tục đo mẫu và xác nhận dữ liệu
Bản sao, trung bình và tiêu chuẩn từ chối ngoài
Đo mỗi mẫu trong ba bản. Xóa bỏ các giá trị khác biệt dựa trên độ lệch thống kê hoặc lỗi quan sát được.
Kiểm soát chất lượng sử dụng tiêu chuẩn nội bộ hoặc tài liệu tham khảo
Tiêu chuẩn nội bộ giúp chỉnh sửa các hiệu ứng trôi hoặc ma trận. Các vật liệu tham khảo được chứng nhận xác nhận hiệu suất phương pháp lâu dài.
Kỹ thuật tiên tiến để nâng cao độ chính xác và độ nhạy cảm
Hôm nay’ Các máy quang phổ cung cấp những cải tiến do máy tính điều khiển để tăng chất lượng dữ liệu.
Sửa chữa dòng cơ sở và thuật toán làm mịn quang phổ
Trừ dòng cơ sở loại bỏ sự can thiệp nền. Việc làm mịn làm giảm tiếng ồn trong khi duy trì tính toàn vẹn đỉnh cao.
Sử dụng quang phổ dẫn xuất
Các phái sinh đầu tiên hoặc thứ hai làm rõ các đỉnh chồng chéo trong ma trận phức tạp - đặc biệt hữu ích trong phân tích dược phẩm hoặc môi trường.
Giải quyết lỗi phổ biến trong phân tích quang phổ
Bảo trì thường xuyên và giải quyết vấn đề giữ cho hiệu suất ổn định.
Các vấn đề Drift và Calibration
Giống như tất cả các thiết bị, chúng đòi hỏi kiểm tra và xác nhận thường xuyên. Các giao thức kiểm tra và xác nhận này đảm bảo sự tin tưởng trong tất cả các vấn đề hoạt động và hiệu suất. Điều chuẩn sử dụng các tiêu chuẩn có thể theo dõi nên được thực hiện thường xuyên.
Sự can thiệp từ các thành phần ma trận hoặc độ mơ hồ
Các mẫu mờ mờ nên được lọc hoặc ly tâm trước khi đo. Các hạt phân tán ánh sáng và ảnh hưởng đến độ chính xác hấp thụ.
Cách tiếp cận để giảm thiểu hiệu ứng ma trận
Sử dụng các tiêu chuẩn phù hợp ma trận hoặc áp dụng các phương pháp bổ sung tiêu chuẩn khi ma trận không thể được loại bỏ.
PERSEE là một nhà sản xuất đáng tin cậy của các dụng cụ phân tích
Công ty TNHH Bắc Kinj Purkinje General Instrument (PERSEEcó hơn 30 năm kinh nghiệm trong việc cung cấp các hệ thống quang phổ mạnh mẽ.
Tổng quan về chuyên môn của PERSEE trong dụng cụ quang học
Beijing Purkinje General Instrument Co., Ltd. là một doanh nghiệp công nghệ cao hiện đại được thành lập vào năm 1991. Nó chuyên nghiên cứu và phát triển thiết bị khoa học, sản xuất và bán hàng. Sản phẩm của họ được chứng nhận theo ISO9001, ISO14001, CE và các tiêu chuẩn khác, đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn chất lượng toàn cầu.
Sản phẩm nổi bật liên quan đến phân tích nồng độ
Máy quang phổ UV-VIS M7
M7 tứ cực đơn GC-MS là máy quang phổ khối lượng hiệu suất cao thế hệ mới được thiết kế bởi PERSEE phù hợp với phân tích thường xuyên khối lượng và ứng dụng nghiên cứu chính xác. Nó cung cấp quang học độ phân giải cao với độ ổn định cơ bản tuyệt vời trên phạm vi 190-1100 nm.
Hệ thống nhiễm sắc khí G5GC
Dòng chảy khí ổn định và kiểm soát nhiệt độ kết hợp với máy dò độ nhạy cao mang lại cho bạn kết quả phân tích định lượng và chất lượng chính xác hơn. G5GC bổ sung các kỹ thuật quang phổ trong phân tích đa phương thức như thử nghiệm môi trường hoặc quy trình làm việc QA / QC dược phẩm.
Thực hành chính để xác định nồng độ chính xác
Đảm bảo độ chính xác phân tích bằng cách xem xét lựa chọn bước sóng tối ưu dựa trên λmax Chuẩn bị chính xác các tiêu chuẩn hiệu chuẩn. Loại bỏ sự can thiệp ma trận thông qua chuẩn bị mẫu. Duy trì hiệu chuẩn thiết bị và xác minh hiệu suất.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Phạm vi bước sóng lý tưởng để sử dụng khi phân tích các hợp chất hữu cơ là gì?
A1: Hầu hết các hợp chất hữu cơ hấp thụ trong vùng UV (200-400 nm), nhưng bước sóng chính xác nên được chọn dựa trên λmax của hợp chất được xác định thông qua quét quang phổ.
Q2: Một quang phổ quang học nên được hiệu chuẩn bao lâu?
A2: Điều chuẩn nên được thực hiện trước mỗi phân tích lô sử dụng các tiêu chuẩn được chứng nhận, với xác minh hiệu suất đầy đủ được thực hiện hàng tháng tùy thuộc vào tần số sử dụng.
Q3: Các mẫu mây có thể được phân tích trực tiếp bằng cách sử dụng máy quang phổ?
A3: Không, độ mơ hồ gây ra sự phân tán ánh sáng dẫn đến việc đọc độ hấp thụ không chính xác; Các mẫu cần được lọc hoặc ly tâm trước khi đo.
