Phân tích quang phổ từ lâu đã là một phần quan trọng của hóa học phân tích hiện đại. Nó cung cấp chi tiết định lượng và chất lượng rõ ràng về cấu trúc phân tử và nguyên tử. Bạn có thể tìm thấy nồng độ của một chất phân tích trong dung dịch bằng cách nhìn vào tính năng hấp thụ hoặc truyền của một vật liệu dựa trên bước sóng. Máy quang phổ đo ánh sáng có thể nhìn thấy (trắng) hoặc ánh sáng cực tím, đạt đến bước sóng khoảng 190 nm. Ý tưởng này hỗ trợ quang phổ siêu tím (UV-Vis). Trong phương pháp này, các phân tử lấy ánh sáng trong vùng UV và có thể nhìn thấy do sự thay đổi điện tử giữa quỹ đạo phân tử.
Trong việc sử dụng thực tế, các bộ phận chính bao gồm một nguồn ánh sáng, một máy monochromator, một buồng mẫu và một máy dò. Ánh sáng từ nguồn đi qua một khe lối vào trong máy monochromator, và khe này làm cho chùm có kích thước thực tế. Sau đó, nó di chuyển qua một lưới xúc xạ. Ở đó, nó được chia thành các dải hẹp của ánh sáng đơn màu. Tiếp theo, ánh sáng đi qua một khe thoát, chỉ cho phép bước sóng được chọn đến mẫu. Một số ánh sáng được hấp thụ. Ánh sáng đi qua biến thành tín hiệu điện. Những tín hiệu này tạo ra phổ để nghiên cứu.
Trong các thiết lập phòng thí nghiệm, quang phổ UV-Vis giúp rất nhiều trong việc kiểm tra mức nồng độ trong các công thức dược phẩm, mẫu nước môi trường và thử nghiệm sinh hóa. Lợi ích của nó bao gồm việc xử lý đơn giản, thời gian phân tích nhanh và sử dụng rộng rãi cho các mẫu lỏng và rắn. Tuy nhiên, các vấn đề đến từ các băng hấp thụ chồng chéo. Ngoài ra, nó cho thấy độ nhạy cảm ít hơn so với các phương pháp quang phổ nguyên tử.
Giới thiệu về quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
Quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) hoạt động theo một cách tiếp cận cơ bản, khác nhau. Nó tập trung vào các yếu tố đo, không phải sự thay đổi phân tử. Trong hơn một trăm năm, con người đã biết rằng các nguyên tử của một số nguyên tố nhất định bị kích thích khi biến thành hơi nước và đặt vào ngọn lửa. Khi các nguyên tử này trở lại trạng thái cơ bản của chúng, chúng phát ra bức xạ ở các bước sóng cụ thể bạn có thể đo. Trong AAS, hầu hết các nguyên tử ở trong trạng thái cơ bản của chúng. Những nguyên tử bình tĩnh này lấy năng lượng từ một chùm được tạo ra bởi một đèn cathode rỗng được tạo ra chỉ cho nguyên tố đang được nghiên cứu.
Cách tiếp cận này cung cấp cho AAS khả năng chọn lọc tuyệt vời và giới hạn phát hiện rất thấp cho các kim loại dấu vết như chì, cadmi, kẽm và đồng. Vì bước sóng của chùm ánh sáng chỉ phù hợp với kim loại bạn muốn đo, năng lượng mà nó hấp thụ trong ngọn lửa cho thấy lượng kim loại đó trong mẫu. Các dụng cụ AAS thường sử dụng máy đốt hoặc lò graphite làm máy phun, dựa trên độ nhạy cảm bạn cần.
Sử dụng bao gồm kiểm tra chất lượng nước, nghiên cứu ô nhiễm đất và phân tích khoáng chất trong thực phẩm để dinh dưỡng. Phương pháp này nổi bật vì độ chính xác cao của nó trong việc đo một yếu tố tại một thời điểm. Tuy nhiên, nó không hoạt động tốt để kiểm tra nhiều yếu tố mà không có các thiết lập đo lường một sau một.
Phân tích so sánh: UV-Vis so với AAS
Cả hai kỹ thuật đều sử dụng các phép đo độ hấp thụ dựa trên định luật Beer-Lambert. Tuy nhiên, trọng tâm chính của họ khác nhau rất nhiều. Phổ quang UV-Vis kiểm tra độ hấp thụ phân tử trên các băng phổ rộng, làm cho nó hoàn hảo cho các hợp chất hữu cơ. Mặt khác, AAS chọn ra các đường hấp thụ nguyên tố độc đáo cho các nguyên tử đơn lẻ. Kết quả là, AAS đạt được độ nhạy cảm tốt hơn ở mức phần trên tỷ. UV-Vis thường xử lý phạm vi phát hiện phần trên triệu.
Ví dụ, chúng ta Máy quang phổ UV-Vis T8DCS có máy dò ống photomultiplier. Nó cung cấp độ nhạy mạnh mẽ với các tùy chọn cho băng thông phổ từ 0,1 đến 5 nm. Hệ thống quang học chùm đôi thực sự của nó hoạt động với một hệ thống điều khiển hiệu quả. Cùng nhau, chúng đảm bảo sự ổn định tốt và tiếng ồn nền thấp. Ngược lại, các hệ thống AAS như mô hình lò graphite của chúng tôi đạt được mức đo dấu vết, và họ làm điều này bằng cách làm nóng mẫu ở nhiệt độ cao trong các thiết lập được kiểm soát.
Các cân nhắc về thiết bị và hoạt động
Khi nói đến các dụng cụ, máy quang phổ UV-Vis cần đèn băng thông rộng ổn định, chẳng hạn như các loại deuterium hoặc vonfram, và chúng cũng yêu cầu máy monochromators để chọn bước sóng và cuvettes để giữ mẫu. Bảo trì chủ yếu có nghĩa là thay thế đèn và hiệu chuẩn theo các tiêu chuẩn được phê duyệt.
Hệ thống AAS chứng minh phức tạp hơn do nhu cầu nguyên tử hóa, liên quan đến các khí nhiên liệu như acetylene hoặc oxyt nitơ. Thiết lập quang học xung quanh đèn cathode rỗng phải giữ chính xác cho đọc đúng. Các loại lò graphite cần các mạch bổ sung để kiểm soát nhiệt độ, nhưng chúng tránh sử dụng khí liên tục trong khi làm việc. Vì vậy, chi phí vận hành khác nhau. Các thiết bị UV-Vis thường phải đối mặt với chi phí cung cấp thấp hơn so với các đơn vị AAS ngọn lửa. Tuy nhiên, chúng cung cấp ít chi tiết về các yếu tố.
Các ứng dụng cụ thể trong các ngành công nghiệp khác nhau
Cả hai công nghệ đều đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực khoa học, nhưng chúng đáp ứng các nhu cầu phân tích khác nhau. Trong các chương trình theo dõi môi trường, AAS hoạt động tốt nhất để tìm các kim loại nặng như chì hoặc thủy ngân trong nước. Điều này đáp ứng các quy tắc được phác thảo trong các giao thức Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (Sổ tay này mô tả các phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định canxi, đồng, lithium, magiê và mangan trong lượng mưa khí quyển, nước ngọt và nước muối). Đồng thời, quang phổ UV-Vis dẫn đầu trong kiểm soát chất lượng cho dược phẩm. Nó làm điều này bằng cách nhanh chóng mô tả các hợp chất hữu cơ.
của chúng tôi Máy quang phổ UV-Vis T9DCS hiển thị phạm vi này tốt. Nó có các tính năng ánh sáng lạc lùng rất thấp (≤0,00004% T NaI @ 220 nm), cho phép đọc chính xác ngay cả ở bước sóng siêu tím sâu. Bạn có thể đạt được các phép đo ở bước sóng siêu tím sâu bằng cách sử dụng quang học thanh lọc nitơ. Đối với các thử nghiệm nguyên tố cần độ chính xác hơn, chẳng hạn như kiểm tra chất dinh dưỡng đất trong nông nghiệp, các mô hình hấp thụ nguyên tử của chúng tôi cung cấp kết quả đáng tin cậy trong điều kiện phòng thí nghiệm nghiêm ngặt.
Chọn máy đo phổ phù hợp với nhu cầu phòng thí nghiệm của bạn
Quyết định giữa hệ thống quang phổ UV-Vis và hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử chủ yếu phụ thuộc vào phạm vi phân tích và cách bạn phân bổ tài nguyên. Các phòng thí nghiệm tập trung vào việc xác định các hợp chất hoặc kiểm tra định lượng thường xuyên có thể thấy các đơn vị UV-Vis là giá cả phải chăng hơn. Chúng có một vài nhu cầu khí và bao gồm nhiều ứng dụng trong nghiên cứu hóa sinh học hoặc polymer.
Mặt khác, các nơi nhằm phát hiện kim loại dấu vết nên chọn công nghệ AAS, đi kèm với khóa an toàn và điều khiển tự động, giống như những thiết bị trong dòng ngọn lửa của chúng tôi. Những bộ đốt này có tính năng mã hóa để bảo vệ hoàn toàn (Tất cả ba cấu hình ngọn lửa cung cấp bộ đốt mã hóa để bảo vệ an toàn đầy đủ). Bạn cũng nên nghĩ đến giới hạn ngân sách. Hãy xem xét sự cần thiết cho các tính năng bổ sung như máy lấy mẫu tự động hoặc hệ thống để chỉnh sửa nền, và chúng tăng tốc độ mà không mất độ chính xác.
Tương lai-Proofing phòng thí nghiệm của bạn với các dụng cụ đa năng
Các phòng thí nghiệm muốn phát triển nên xem xét các thiết kế mô-đun, và chúng hỗ trợ các cách nguyên tử hóa khác nhau hoặc phạm vi bước sóng rộng hơn lên đến 900 nm. Bạn tìm thấy điều này trong các thiết lập monochromator đôi tiên tiến (True Double Beam Double Monochromator Optics 185-900 nm Phạm vi bước sóng với thanh lọc nitơ). Khả năng kết nối với các công cụ kỹ thuật số đảm bảo phù hợp trong tương lai với hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm (LIMS). Điều này giúp chia sẻ dữ liệu tốt giữa các nhóm.
Đối với các trung tâm nghiên cứu mới cân bằng mô tả các phân tử với các yếu tố kiểm tra, các hệ thống lai cung cấp các lựa chọn dài hạn. Họ trộn ngọn lửa và các chế độ lò graphite, làm giảm việc có các dụng cụ bổ sung.
PERSEE: Nhà sản xuất thiết bị phân tích đáng tin cậy
Là một phần của sự thúc đẩy liên tục của chúng tôi cho các ý tưởng mới tại PERSEEChúng tôi đã xây dựng các giải pháp đầy đủ cho quang phổ phân tử và nguyên tử từ năm 1991. Sản phẩm của chúng tôi bao gồm các mô hình UV-Vis mạnh mẽ như T8DCS, T9DCS và T10DCS, và chúng tôi cũng cung cấp máy quang phổ hấp thụ nguyên tử tiên tiến như A3F (chế độ ngọn lửa), A3G (lò graphite) và hệ thống chế độ kép AAA3. Cả hai thiết bị này đều được kết hợp một cách trơn tru trong một thiết lập (A3AFG). Công cụ được trang bị cả Flame Atomiser và Graphite Atomiser. Cả hai cấu hình được cài đặt vào dụng cụ và có thể được thay đổi bằng một lựa chọn đơn giản trong phần mềm AA-Win 3.0 linh hoạt.
Mỗi đơn vị sử dụng giao diện phần mềm thông minh, và chúng cho phép kiểm soát chính xác các cài đặt quang học. Đồng thời, chúng đảm bảo an toàn của người dùng với một số cấp độ cảm biến bảo vệ chống rò rỉ khí hoặc quá nóng.
Cam kết với chất lượng và đổi mới
Sự cống hiến của chúng tôi vượt xa sản xuất hàng đầu để giúp các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới. Chúng tôi làm điều này thông qua các chương trình đào tạo được chấp thuận theo nỗ lực của nhân viên kiểm tra quốc gia (Công ty TNHH Bắc Kinh Purkinje General Instrument) đã có được thành công bằng cấp đào tạo và đánh giá cơ sở nhân viên phân tích và kiểm tra quốc gia (NTC) vào năm 2010. Bằng cách pha trộn các cách kỹ thuật vững chắc với mạng lưới hỗ trợ khách hàng nhanh chóng trên toàn thế giới, chúng tôi hứa hẹn hiệu suất ổn định phù hợp với các tiêu chuẩn toàn cầu, bao gồm chứng nhận chất lượng ISO9001.
Với nhiều năm chi tiêu cho nghiên cứu, hơn 30% R & amp; D sự tham gia của nhân viên (Hơn 30% nhân viên tham gia vào R & D), chúng tôi tiếp tục cải thiện công nghệ quang học. Chúng thiết lập các dấu hiệu mới cho phép đo chính xác trong các lĩnh vực từ dược phẩm đến hóa dầu.
Phần kết luận
Phổ quang học UV-Vis chiếu sáng với mô tả phân tử nhanh chóng. Phổ quang học hấp thụ nguyên tử cung cấp khả năng vô cùng để phát hiện các nguyên tố vi lượng. Sự lựa chọn giữa hai điều này phụ thuộc vào mục tiêu phân tích, cho dù là đánh giá hợp chất rộng rãi hoặc số lượng yếu tố tập trung và nguồn lực để bảo trì.
Sự lựa chọn công cụ phù hợp với ưu tiên công việc mang lại giá trị tốt nhất. Nó cũng giữ các tiêu chuẩn khoa học trong tất cả các bước phân tích. Đối với các phòng thí nghiệm muốn tư vấn chuyên gia về việc thêm các công cụ quang phổ tiên tiến để phù hợp với các mục tiêu nghiên cứu thay đổi của họ, chúng tôi chào đón bạn liên lạc với chúng tôi thông qua các kênh chuyên nghiệp trực tuyến của chúng tôi thông qua trang web công ty của chúng tôi.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Sự khác biệt chính giữa quang phổ UV-Vis và AAS là gì?
A1: UV-Vis đo độ hấp thụ trên các bước sóng siêu tím có thể nhìn thấy phản ánh sự chuyển đổi phân tử; Hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử định lượng các bước sóng cụ thể được hấp thụ bởi các nguyên tử tự do tương ứng trực tiếp với nồng độ nguyên tố.
Q2: Làm thế nào để tôi quyết định máy quang phổ nào là tốt nhất cho phòng thí nghiệm của tôi?
A2: Đánh giá các loại mẫu của bạn - các phân tử hữu cơ thích phân tích UV-Vis, trong khi kim loại vô hữu cơ yêu cầu AAS - và cân bằng điều này với giới hạn ngân sách cộng với các hướng nghiên cứu dự kiến trong tương lai khi chọn dụng cụ.
Q3: Có bất kỳ yêu cầu bảo trì nào độc đáo cho bất kỳ kỹ thuật nào không?
A3: Cả hai đều yêu cầu hiệu chuẩn định kỳ; Tuy nhiên, AAS dựa trên ngọn lửa đòi hỏi dịch vụ thường xuyên hơn do làm sạch đốt hoặc thay thế đèn so với các đơn vị UV-Vis chùm kép bảo trì tương đối thấp được thiết kế để ổn định liên tục trong thời gian hoạt động kéo dài.
