Spektrometer dan spektrofotometer adalah instrumen analitik penting yang ditemukan di banyak laboratorium ilmiah. Tapi apa sebenarnya perbedaan antara spektrometer dan spektrofotometer? Istilah -istilah ini sering digunakan secara bergantian dan dapat membingungkan. Kami akan menjelaskan dengan jelas bagaimana spektrometer dan spektrofotometer itu unik, Fitur utama mereka, dan aplikasi mereka.
Apa itu spektrometer?
Spektrometer adalah instrumen yang mengukur dan menganalisis komposisi spektral cahaya di bagian spesifik spektrum elektromagnetik. Komponen utama spektrometer:
- Sumber cahaya: Menghasilkan cahaya yang akan diterapkan pada sampel. Sumber umum adalah lampu tungsten, LED, laser, dll.. tergantung pada panjang gelombang yang dibutuhkan.
- Pemilih panjang gelombang: Mengandung prisma atau kisi difraksi yang memisahkan cahaya polikromatik menjadi panjang gelombang atau warna yang berbeda.
- Pemegang sampel: Menampung bahan sampel yang akan dianalisis.
- Detektor: Mengukur intensitas cahaya pada panjang gelombang yang berbeda setelah interaksi dengan sampel.
- Menampilkan: Menunjukkan data spektral, sering menggunakan grafik intensitas versus panjang gelombang.
Dengan memisahkan cahaya menjadi panjang gelombang komponen dan intensitas pengukuran, Spektrometer mengkarakterisasi bagaimana sampel menyerap, memancarkan, atau melingkar cahaya. Ini mengungkapkan sifat dan komposisi kimia.
Apa itu Spektrofotometer?
Spektrofotometer adalah instrumen yang secara kuantitatif mengukur transmisi atau penyerapan cahaya yang melewati sampel. Ini berisi spektrometer untuk pemilihan panjang gelombang dan pengukuran intensitas. Komponen tambahan utama adalah fotometer yang mengukur intensitas cahaya.
Dalam spektrofotometer, Spektrometer membagi cahaya menjadi panjang gelombang yang kemudian melewati sampel. Fotometer mendeteksi berapa banyak cahaya yang diserap. Mikroprosesor mengubah sinyal menjadi nilai absorbansi atau transmisi.
Spektrofotometer memungkinkan analisis sampel kualitatif dan kuantitatif berdasarkan interaksinya dengan cahaya. Mereka biasanya digunakan untuk menentukan konsentrasi, Identifikasi analit, dan mempelajari reaksi kinetik.
Apa bedanya?
Spektrometer dan spektrofotometer terkait erat, tetapi memiliki beberapa perbedaan utama:
- Tujuan: Spektrometer mengkarakterisasi komposisi cahaya; Spektrofotometer mengukur penyerapan cahaya.
- Pengukuran: Spektrometer mengukur emisi/intensitas; Spektrofotometer mengukur absorbansi/transmisi.
- Komponen: Spektrometer memiliki pemilih dan detektor panjang gelombang; spektrofotometer menambahkan fotometer.
- Data: Spektrometer menunjukkan intensitas spektrum; spektrofotometer memberikan nilai penyerapan.
- Penggunaan: Spektrometer mengidentifikasi molekul; Spektrofotometer menentukan konsentrasi.
Jadi sementara spektrofotometer berisi spektrometer, Ini juga memiliki fotometer dan menghasilkan data absorbansi kuantitatif yang digunakan untuk menganalisis sampel.
Bagaimana cara kerja spektrometer?
Spektrometer bekerja dengan menyebarkan cahaya ke dalam panjang gelombang komponen dan mengukur intensitas pada setiap panjang gelombang. Prinsip operasi termasuk:
- Sumber cahaya memancarkan spektrum cahaya yang luas.
- Pemilih panjang gelombang (prisma atau kisi) membagi cahaya menjadi panjang gelombang terpisah.
- Sampel berinteraksi dengan cahaya melalui penyerapan, emisi, atau hamburan.
- Detektor mengukur intensitas cahaya pada setiap panjang gelombang.
- Mikroprosesor menghasilkan spektrum dengan intensitas yang diplot versus panjang gelombang.
Analisis puncak emisi atau penyerapan dalam spektrum mengungkapkan informasi tentang komposisi dan sifat sampel.
Bagaimana cara kerja spektrofotometer?
Spektrofotometer Bangun di atas komponen spektrometer untuk mengukur penyerapan cahaya dengan sampel:
- Spektrometer membagi cahaya melintasi panjang gelombang.
- Cahaya monokromatik melewati sampel dalam cuvette.
- Fotometer mendeteksi berapa banyak cahaya yang ditransmisikan atau diserap oleh sampel.
- Transmitansi (%) atau nilai absorbansi ditampilkan atau dicetak.
- Panjang gelombang dipindai secara otomatis untuk menghasilkan spektrum penyerapan.
Dengan mengukur absorbansi cahaya secara tepat, konsentrasi, Kinetika, dan sifat sampel dapat ditentukan.
Apa itu spektrometri?
Spektrometri mengacu pada pengukuran kuantitatif dan analisis spektrum yang dihasilkan oleh spektrometer atau spektrofotometer. Sufiks “-meter” menunjukkan tindakan melakukan pengukuran.
Aplikasi spektrometri termasuk:
- Mengidentifikasi molekul berdasarkan spektrum emisi/penyerapan
- Menentukan konsentrasi yang tidak diketahui menggunakan kurva kalibrasi
- Memantau kinetika reaksi dengan mengikuti perubahan spektral dari waktu ke waktu
- Mengevaluasi sifat sampel seperti warna, fluoresensi, dll..
Spektrometri menghasilkan data spektral numerik aktual yang digunakan untuk analisis dan interpretasi.
Apa itu spektroskopi?
Spektroskopi mengacu pada studi tentang bagaimana materi berinteraksi dengan radiasi elektromagnetik. Ini terutama merupakan pendekatan kualitatif yang berfokus pada pemahaman karakteristik penyerapan dan emisi.
Jenis spektroskopi termasuk:
- Spektroskopi penyerapan/emisi atom
- Spektroskopi getaran (inframerah, Raman)
- Resonansi magnetik nuklir (NMR) spektroskopi
- Spektroskopi elektron
- Spektroskopi fluoresensi
Spektroskopi menetapkan hubungan antara perilaku spektral dan sifat sampel, komposisi, dan struktur. Namun, Spektrometer dan spektrofotometer diperlukan untuk memperoleh data spektroskopi eksperimental.
Rentang panjang gelombang apa yang diukur?
Spektrometer dan spektrofotometer dirancang untuk beroperasi di wilayah panjang gelombang tertentu:
- Ultraungu (UV):200-400 nm
- Bisa dilihat:400-700 nm
- Infrared dekat (Nir):700-2500 nm
- Mid-ir:2500-25000 nm
- Far-ir:25-1000 m
Sumber Cahaya Spesifik, Selektor panjang gelombang, dan detektor dipilih berdasarkan rentang spektral yang diinginkan. UV-vis, Dan, dan spektrofotometer fluoresensi adalah konfigurasi umum.
Apa komponen kuncinya?
Spektrometer dan spektrofotometer berbagi komponen inti yang sama:
Sumber Cahaya
- Tungsten-halogen, deuterium, dan lampu busur xenon untuk rentang UV-vis
- Sumber pemancaran inframerah seperti global untuk rentang IR
- Laser untuk Spektroskopi Raman
Selektor panjang gelombang
- Prisma, Difraksi kisi monokromator, atau filter
Pemegang sampel
- Mangkuk, botol, pemegang, atau port untuk solid, cairan, dan sampel gas
Detektor
- Photodiodes, CCD, tabung photomultiplier (PMT)
Tampilan dan Perangkat Lunak
- Layar, cetakan, dan antarmuka komputer untuk memperoleh dan menganalisis data
Apa perbedaan utama dalam komponen?
Komponen pembeda utama antara spektrometer dan spektrofotometer adalah fotometer. Spektrofotometer berisi fotometer khusus untuk secara akurat mengukur intensitas cahaya setelah berinteraksi dengan sampel. Ini memungkinkan nilai absorbansi atau transmitansi ditentukan.
Spektrometer Khusus untuk pencitraan dapat menggunakan detektor CCD multi-elemen atau sistem kamera daripada fotometer titik tunggal. Mereka menghasilkan data pencitraan spektral di atas permukaan.
Jenis spektrofotometer apa yang ada?
Beberapa jenis spektrofotometer yang umum termasuk:
- Spektrofotometer UV-vis: Mengukur penyerapan cahaya dalam UV dan rentang yang terlihat (200-800 nm). Digunakan untuk kuantifikasi banyak senyawa anorganik dan organik.
- Spektrofotometer inframerah: Mengukur penyerapan cahaya inframerah, memungkinkan identifikasi ikatan kimia dan kelompok fungsional.
- Spektrofotometer penyerapan atom (AAS): Menggunakan penyerapan cahaya oleh atom analit yang diuapkan untuk menentukan konsentrasi logam dan metaloid.
- Spektrofotometer fluoresensi: Mengukur intensitas cahaya fluoresen yang dipancarkan dari sampel setelah eksitasi. Memungkinkan analisis sampel yang sangat sensitif dengan fluoresensi asli atau yang diinduksi.
- Colorimeter: Spektrofotometer sederhana yang digunakan untuk mengukur penyerapan cahaya untuk uji dan tes kolorimetri.
Untuk apa spektrofotometer digunakan?
Spektrofotometer memungkinkan analisis kuantitatif dan kualitatif dalam berbagai bidang:
- Menentukan konsentrasi yang tidak diketahui menggunakan hukum bir
- Memantau kinetika reaksi dari waktu ke waktu
- Identifikasi senyawa berdasarkan spektrum penyerapan
- Kontrol Kualitas dan Pemantauan Produksi
- Analisis Farmasi, makanan, bahan kimia
- Protein dan Kuantifikasi DNA
- Diagnosis medis dan tes klinis
- Pengukuran warna
Dari laboratorium biokimia hingga pabrik manufaktur, Spektrofotometer memberikan kemampuan analitik yang cepat dan andal.
Untuk apa spektrometer digunakan?
Spektrometer juga memiliki aplikasi yang beragam di banyak bidang:
- Identifikasi molekul berdasarkan emisi dan spektrum penyerapan
- Analisis sinar-X, sinar gamma, dan partikel bermuatan
- Menentukan komposisi unsur dan rasio isotop
- Pengamatan Astronomi dan Eksplorasi Luar Angkasa
- Mengukur cahaya spektral dari sumber cahaya
- Memantau kualitas udara dan air
- Penginderaan jauh dan pencitraan hiperspektral
Spektrometer memberikan informasi mendasar tentang komposisi sampel, struktur, energetika, dan proses fisik.
Kesimpulan
Spektrofotometer dan spektrometer adalah alat yang sangat diperlukan untuk mengumpulkan data spektroskopi kualitatif dan kuantitatif di berbagai bidang. Sementara terkait erat, Memahami perbedaan utama memungkinkan pemilihan instrumen yang paling tepat untuk aplikasi yang dimaksud. Memanfaatkan teknologi ini dengan benar memberikan wawasan spektroskopi yang diperlukan untuk mendorong penemuan, inovasi, dan terobosan
