اسپکتروفتومتر چیست؟

معرفی دستگاه اسپکتروفتومتر

دستگاه های اسپکتروفتومتر ابزارهای آزمایشگاهی بسیار کلیدی و مهمی هستند که به طور گسترده در تحقیقات، صنایع و کاربردهای مختلف علمی مورد استفاده قرار می گیرند. این دستگاه‌ های هایتک و پیچیده، برای اندازه‌گیری شدت نور در طیف وسیعی از طول‌ موج ‌ها مهندسی شده ‌اند و این امکان را برای محققان فراهم کرده اند که بتوانند بینش های دقیق و ارزشمندی در مورد ترکیبات و ویژگی ‌های منحصر به فرد مواد به دست آورند. هدف این گزارش بررسی قابلیت ‌ها، اهمیت و کاربردهای دستگاه ‌های اسپکتروفتومتر و روشن کردن چگونگی ایجاد انقلاب در حوزه های مختلف صنعتی و علمی است. با ما همراه باشید.

تاریخچه و سیر تکامل اسپکتروفتومتر

ریشه های اسپکتروفتومتری را می توان در اواخر قرن هجدهم ردیابی کرد، زمانی که سر ویلیام هرشل از منشورها برای جداسازی نور خورشید به رنگ های مختلف استفاده کرد. با این حال، اسپکتروفتومتر های مدرنی که امروزه می شناسیم، در اواسط قرن بیستم ساخته شدند و به تبع آن، پیشرفت در حوزه الکترونیک، اپتیک و فناوری محاسباتی، اسپکتروفتومتری را از یک فرآیند سنتی و وقت گیر به یک تکنیک بسیار کارآمد و خودکار تبدیل کرده است.

در اوایل سال ۱۹۴۰، بکمن و همکارانش برنامه توسعه اسپکتروفتومتر را آغاز کردند و مسئولیت این برنامه به شرکت H. H. Cary واگذار شد و در نهایت، اسپکتروفتومتر DU ساخته شد. اولین اسپکتروفتومتر طراحی شده با منشور شیشه ای بود که عملکرد آن مناسب تلقی نشد. با تلاش های فراوان، اسپکتروفتومتر توسعه داده شد و طرح Littrow با منشور کوارتزی دنبال شد و به عنوان مدل Β تعیین شد. در مجموع دو اسپکتروفتومتر کوارتز مدل B تولید شده است که یکی در فوریه ۱۹۴۱ به بخش شیمی دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس فروخته شد و دیگری در موزه تاریخی شرکت است. دانشمندان این شرکت متوجه شدند که این دستگاه به ویژه در ناحیه فرابنفش خوب عمل نمی کند و بنابراین، مدل C جایگزین شد.

اصول کار اسپکتروفتومتر

اسپکتروفتومتر ها بر این اصل کار می کنند که مواد به طور انتخابی نور را در طول موج های مختلف جذب کرده یا از خود عبور می دهند. فیزیک عملکردی آنها بر اساس برهمکنش نور جذبی-عبوری با ماده مورد آنالیز است. بسته به میزان نوری که توسط یک ماده جذب می گردد، می توان نور عبوری را آنالیز کرده و برخی از مشخصات آن مانند غلظت و ترکیبات آن را بدست آورد.

این دستگاه ها از یک منبع نور، یک اسپکترومتر برای جداسازی طول موج های خاص، یک نگهدارنده نمونه، یک آشکارساز و یک نمایشگر تشکیل شده اند. مکانیزم کلی به این شکل است نور عبور کرده از نمونه، توسط سیستم اسپکترومتر به بخش های کوچکتر تفکیک شده و سپس توسط سیستم آشکارسازی ثبت و اندازه گیری می شود. در نهایت می تواند طیف جذب یا هر مشخصه دیگری از ماده را بر روی نمایشگر خروجی نمایش داد.

مزایا و کاربرد اسپکتروفتومتر

کاربرد در شیمی

اسپکتروفتومتر ها نقش مهمی در شاخه های مختلف علم شیمی دارند. در شیمی آلی، از این دستگاه ها برای تعیین غلظت آنالیت در محلول استفاده می شود که به اندازه گیری دقیق سرعت واکنش و ثابت های تعادل کمک می کند. در شیمی تجزیه نیز اسپکتروفتومتر ها برای شناسایی و تعیین کمیت مواد استفاده می‌شوند، مانند آنالیز دارویی و مواردی که کنترل کیفیت و تست پایداری داروها را اهمیت بالایی دارد.

کاربرد در زیست شناسی و پزشکی

در حوزه بیولوژی، یکی از کاربردهای کلیدی اسپکتروفتومتر ها تعیین کمیت پروتئین و اسید نوکلئیک است و اندازه گیری های دقیق در توالی یابی DNA، تجزیه و تحلیل ژن و تحقیقات سینتیک آنزیم ها را تسهیل می کند. بعلاوه، اسپکتروفتومتر ی به طور گسترده در آزمایشگاه‌ های بالینی جهت آنالیزهای بیوشیمیایی مورد استفاده قرار می‌ گیرد و اطلاعات حیاتی در مورد بیماری‌ های مختلف ارائه داده و به تشخیص بیماری ‌هایی مانند کم ‌خونی، زردی و اختلال عملکرد کبد کمک می‌ کند.

کاربردهای صنعتی و زیست محیطی

در آنالیز پارامترهای صنعتی و محیطی اسپکتروفتومتر ها کاربرد بسیار ویژه ای دارند. برای مثال در صنایع تولیدی، از این دستگاه ها برای نظارت و کنترل رنگ محصولات و تضمین کیفیت ثابت استفاده می شود. سازمان‌ های نظارت بر محیط ‌زیست از این دستگاه ها برای تعیین غلظت آلاینده ‌های موجود در هوا، آب و خاک استفاده می ‌کنند و بنابراین در کنترل آلودگی و حفاظت از محیط زیست بسیار مفید هستند.

پیشرفت ها و چشم انداز آینده

پیشرفت ‌های مداوم در فناوری اسپکتروفتومتر منجر به زمان ‌های اندازه‌ گیری سریع ‌تر، بهبود حساسیت، افزایش دقت و افزایش دامنه طول موج این دستگاه های کلیدی شده است. اسپکتروفتومتر های UV-Vis، IR و فلورسانس تنها چند نمونه از انواع تخصصی هستند که هر کدام دارای کاربردها و قابلیت های متمایزی می باشند. امروزه نسخه های قابل حمل، کوچک‌ و ادغام شده با سایر تکنیک ‌های تحلیلی تطبیق ‌پذیری و راحتی استفاده از اسپکتروفتومتر ها به طور چشمگیری افزایش یافته است.

در کشور ما نیز بسیاری از شرکت ها در حوزه طیف سنجی فعالیت دارند و با تلاش روزافزونی به توسعه این مهم پرداخته اند. یکی از شرکت های پیشرو در این حوزه، شرکت بلورآزمای سنجش نور است که بیش از هفت سال است که فعالیت خود را آغاز کرده است و توانسته است جایگاه بسیار بالایی را در تولید محصولات اسپکتروفتومتری و اپتیکی در میان دیگر صنایع و رقبای خارجی از جمله HACH کسب نماید.

در ساختمان این اسپکتروفتومتر های ایرانی، از قطعات اپتیکی قابل تنظیمی استفاده شده است تا نور ورودی با دقت بالایی به آشکارساز برسد و بتوان قابلیت های دلخواهی را متناسب با نیاز کاربری خود بهینه کرد.

تمامی انواع اسپکتروفتومتر تولیدی بلورآزما، مجهز به نرم افزاری کاربر پسند هستند و با سیستم کاملاً دقیقی کنترل می شوند. نرم افزار سیستم دارای پنج مد کاری متفاوت است که حداکثر موارد آنالیز در تمامی حوزه های صنعتی را امکان پذیر می نماید. برای انتخاب و یا خرید اسپکتروفتومتر و جهت دریافت مشاوره رایگان، با کارشناسان این مجموعه تماس بگیرید.