اسپکتروفتومتر یکی از تجهیزات آزمایشگاهی است که برای اندازه گیری میزان غلظت مواد از طریق جذب یا انتقال نور توسط نمونه‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه کاربردهای متنوعی در شیمی، بیوشیمی، زیست شناسی، علم مواد، صنعت داروسازی و صنایع غذایی دارد.

هر اسپکتروفتومتر‌ی برای کاربردهای ویژه‌ای مناسب است و در حیطه‌ خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه انواع اسپکتوفوتومتر‌ها را معرفی می‌کنیم. اسپکتروفتومتر بر اساس نوع نوری که اندازه‌گیری می‌کنند طبقه بندی می‌شوند.

انواع اسپکتروفتومترها کدامند؟

۱. اسپکتروفتومتر مرئی یا فرابنفش (UV-Vis): نور‌هایی در محدوده طول موج طول 190 تا 1200 نانومتر در این دستگاه استفاده می‌شوند. از این نوع اسپکتروفتومتر برای شناسایی و کمی‌سازی ترکیبات شیمیایی، اندازه‌گیری غلظت و تعیین ساختار مولکولی مواد استفاده می‌شود. این اسپکتوفتومترها دارای دو نوع Single Beam و نوع Dual Beam هستند. که با توجه به کاربردی دستگاه و نوع آنالیز انتخاب می گردد.

۲. اسپکتروفتومتر مادون قرمز (IR): در این نوع اسپکتروفتومتر از نور‌هایی با طول موج 700 تا 10000 نانومتر استفاده می‌شود. از اسپکتروفتومترهای مادون قرمز برای شناسایی و کمی سازی ترکیبات شیمیایی، اندازه‌ گیری ساختار مولکولی، و تعیین ویژگی‌های فیزیکی مواد استفاده می‌شود.

۳. اسپکتروفتومتر جذب اتمی (AAS): از این تجهیزات برای اندازه‌ گیری میزان غلظت عناصر یک نمونه بهره گرفته می‌شود. در این روش نمونه به صورت بخاری است که با نوری با طول موج مشخص تحریک می‌شود و عناصر مختلف در طول موج‌های مختلفی شناسایی می‌شوند. ( البته برای اندازه گیری هر عنصر نیاز است تا لامپ عنصر مورد نظر بر روی دستگاه نصب گردد ). با توجه به میزان نوری که در هر طول موج جذب می‌شود می‌توان به ترکیب نمونه پی برد.

۴. اسپکتروفتومتر نشر شعله (FAES): از این اسپکتروفتومتر‌ها نیز برای تشخیص میزان غلظت عناصر مختلف در یک نمونه استفاده می‌شود. در این روش بخاری از نمونه تهیه و توسط شعله گرم می‌شود. عناصر مختلف در طول موج‌های مختلف رنگ خاصی از نور را جذب می‌کنند. با اندازه‌گیری شدت نوری که از نمونه ساطع می‌شود می‌توان غلظت عناصر موجود در نمونه را تشخیص داد.

در مورد تعمیر اسپکتروفتومتر بیشتر بدانید

اجزای اصلی اسپکتروفتومتر کدامند؟

۱. منبع نور: منبع نور یکی از اصلی‌ترین اجزای اسپکتروفتومتر است که برای تأمین نور آزمایش استفاده می‌شود. منابع رایجی برای نور وجود دارد از آن جمله: لامپ‌های‌هالوژن، لامپ‌های دیود ساطع کننده نور (LED) و لیزرها.

۲. سیستم عبور نور: برای هدایت نور از منبع به نمونه و سپس به آشکارساز از این سیستم استفاده می‌شود. می‌توان این سیستم را به نوعی ایجاد کرد که شامل فیلتر‌ها یا منشور‌هایی برای جداسازی نور‌ها در طول موج‌های مختلف باشد.

۳. نمونه: ماده گاز یا محلولی که مورد آزمایش قرار می‌گیرد در این محل قرار داده می‌شود.

۴. آشکارساز: آشکارساز برای اندازه‌گیری شدت نور عبوری از نمونه استفاده می‌شود.

کاربردهای اسپکتروفتومتر کدام است؟

از اسپکتروفتومتر‌ها در علوم مختلفی استفاده می‌شود. در ادامه برخی از حیطه‌های مختلف که در آن از اسپکتروفتومتر استفاده می‌شود معرفی می‌شوند:

۱. شیمی: از این تجهیزات برای شناسایی و کمی‌سازی ترکیبات شیمیایی و اندازه‌گیری ساختار مولکولی استفاده می‌شود. از کاربردهای دیگری این دستگاه در حیطه شیمی،‌ تعیین ویژگی‌های فیزیکی مواد است.

۲. زیست شناسی: از اسپکتروفتومترها در شناسایی ترکیبات زیستی، اندازه‌گیری ساختار مولکولی و تعیین ویژگی‌های فیزیکی مواد ارگانیک استفاده می‌شود.

۳. پزشکی: از این تجهیزات می‌توان برای تشخیص بیماری‌ها و اندازه‌گیری غلظت خون و سایر مایعات بدن استفاده کرد.

۴. صنعت: در کنترل کیفیت محصولات، اندازه‌گیری غلظت مواد اولیه و تعیین ویژگی‌های فیزیکی مواد از اسپکتروفتومتر‌ها استفاده می‌شود.

پیشنهاد ویژه :تعمیر تجهیزات آزمایشگاهی براساس دستور العمل های استاندارد چگونه انجام می شود ؟

مزایا و معایب اسپکتروفتومتر

اسپکتروفتومتر یکی از پر استفاده‌ترین و محبوب‌ترین طیف سنج‌های آزمایشگاهی است که به طور گسترده در آزمایشگاه‌های مختلف استفاده می‌شود. این دستگاه حساسیت بالایی داشته و با گزینش پذیری خوب و دقت بالا، دامنه وسیعی از غلظت‌های مواد را پوشش می‌دهد. نکته بسیار مهمی که درباره اسپکتروفتومتر وجود دارد هزینه بسیار پایین تحلیل در آن است. لازم به ذکر است که عملکرد آسان و زمان پاسخ دهی پایین این دستگاه یکی از موارد اثربخش هر آزمایشگاهی خواهد بود. اگر بخواهیم از مزایا این دستگاه نام ببریم باید به دقت و صحت بالا، سرعت و کارایی بالا،‌ کاربردهای گسترده آن اشاره کنیم. همچنین این دستگاه دو عیب بزرگ دارد که یکی هزینه خرید یا تهیه نسبتاً بالا آن است و دیگری نیاز آن به نمونه‌های آماده برای آزمایش است.

مشکلات رایج در استفاده از اسپکتروفتومتر

مشکل: لامپ دوتریوم روشن نمی‌شود

دلیل: عمر لامپ دوتریوم به پایان رسیده است (این دلیل بیشترین احتمال را دارد).

بررسی کنید: ولتاژ فیلامنت و ولتاژ آند هر دو هستند و ممکن است فیلامنت شکسته نشود (می‌بینید که فیلامنت قرمز است).

رفع مشکل: لامپ دوتریوم را تعویض کنید.

مشکل: لامپ تنگستن روشن نمی‌شود

دلیل: رشته لامپ تنگستن سوخته است (این دلیل بیشترین احتمال را دارد).

بررسی کنید: ولتاژ کار در هر دو انتهای لامپ تنگستن وجود دارد، اما لامپ روشن نمی‌شود. لامپ تنگستن را بردارید و از یک مولتی متر برای آزمایش استفاده کنید.

دفع: با لامپ تنگستن جدید جایگزین کنید.

مشکل: لامپ تنگستن روشن نمی‌شود

دلیل: نداشتن ولتاژ روشنایی

بررسی کنید: فیوز سوخته است.

رفع مشکل: فیوز را تعویض کنید، (اگر بعد از تعویض دوباره منفجر شد، مدار منبع تغذیه را بررسی کنید).

مشکل: لامپ دوتریوم روشن نمی‌شود

دلیل: خرابی مدار جرقه زنی لامپ دوتریوم.

بازرسی: در طول فرآیند احتراق لامپ دوتریوم، فیلامنت به طور کلی نیاز به چند ثانیه گرم شدن دارد و سپس آند و کاتد لامپ را می‌توان مشتعل و تخلیه کرد. اگر لامپ در ابتدای احتراق به طور مداوم چشمک می‌زند، پس از تعویض لامپ دوتریوم جدید همچنان یکسان است. ممکن است مدار معیوب باشد و احتمال دارد ترانزیستور پرقدرت برای تنظیم جریان لامپ آسیب دیده باشد.

رفع مشکل: نیاز به تعمیر حرفه ای.