분광 광도계는 많은 화학 및 생물학 실험실에서 발견되는 중요한 분석 기기입니다.. 이 다목적 도구는 빛과 물질의 상호 작용을 측정합니다., 샘플에 대한 귀중한 정량적 정보 제공. 그러나 분광 광도계는 정확히 무엇을 하는가? 어떻게 작동합니까?? 그리고 당신은 그것을 무엇에 사용할 수 있습니까?? 이 안내서는 분광 광도계의 주요 원리와 이러한 장치를 올바르게 사용하는 방법을 설명합니다..
분광 광도계 란 무엇입니까??
분광 광도계는 샘플을 통과하는 빛의 전송 또는 흡수를 측정하도록 설계된 광학 기기입니다.. 그것은 다른 파장 범위에서 화학 용액에 의해 얼마나 많은 빛이 흡수되는지를 결정할 수 있습니다..
기본 분광 광도계의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:
- 광원: 샘플에 적용되는 광선을 생성합니다. 일반적인 출처에는 텅스텐 할로겐이 포함됩니다, 중수소, 크세논 램프, 그리고 LED.
- 단색: 다색 광을 다른 파장으로 분리하는 프리즘 또는 회절 격자를 포함합니다..
- 파장 선택기: 좁은 파장 밴드 만 전송하도록 조명을 필터링합니다..
- 샘플 구획: 샘플 액체를 함유 한 큐벳을 수용합니다.
- 탐지기: 샘플을 통과하는 빛의 강도를 측정합니다. 포토다이오드, 광전자 증배관, 포토 레스터는 전형적인 감지기입니다.
- 표시하다: 흡수 데이터를 보여줍니다, 종종 투과율 또는 흡광도 단위로.
분광 광도계는 빛과의 상호 작용을 기반으로 샘플의 정량적 분석을 허용합니다.. 그들은 물질을 식별 할 수 있습니다, 농도를 결정합니다, 샘플 특성을 평가합니다.
분광 광도계는 무엇을 측정합니다?
분광 광도계는 두 가지 주요 측정을 제공합니다:
투과율
이것은 샘플을 통과하는 빛의 양입니다., 백분율로 표현됩니다. 샘플이 전송되는 경우 80% 빛의, 전염이 있습니다 80%. 투과율은 파장에 따라 다릅니다.
더 높은 투과율은 더 많은 빛이 통과한다는 것을 의미합니다. 투명한 솔루션은 높은 투과율을 갖는 경향이 있습니다. 불투명-흡수 샘플은 전달이 적고 투과율이 낮습니다.
흡광도
흡광도는 샘플에 얼마나 많은 빛이 흡수되는지 측정합니다.. 방정식을 사용한 투과율을 기반으로합니다:
a = -log t
여기서 a는 흡광도이고 t는 투과입니다. 흡광도에는 단위가 없습니다. 빛을 강하게 흡수하는 액체는 높은 흡광도 값을 갖습니다. 약한 흡수 샘플은 낮은 흡광도 판독 값을 제공합니다.
투과율과 흡광도가 다른 파장에 따라 어떻게 변하는 지 측정함으로써, 분광 광도계는 샘플에 대한 흡수 스펙트럼을 생성합니다. 이 스펙트럼은 분자 지문처럼 작용하여 분석 물을 식별합니다..
분광 광도계는 어떻게 작동합니까??
분광 광도계는 다른 물질이 다양한 파장에서 빛을 다르게 흡수하고 전달한다는 원칙에 따라 작동합니다.. 다음은 측정 프로세스에 대한 개요입니다:
1. 빛을 생성하십시오
광원은 넓은 스펙트럼의 빛을 방출합니다.. 일반적인 광학원에는 가시 및 근적외선을위한 백열등 램프가 포함되어 있습니다..
2. 파장을 선택하십시오
모노 크로이터는 통과 할 좁은 파장 밴드를 선택합니다.. 일반적인 단색은 빛을 분산시키기 위해 프리즘 또는 회절 격자가 있습니다..
3. 샘플을 통과하십시오
단색 광의 빔은 투명한 석영 큐벳에 포함 된 샘플을 통해 전달됩니다.. 일부 에너지는 샘플에 흡수됩니다.
4. 전송 된 빛을 감지하십시오
포토 디터는 샘플을 통해 얼마나 많은 빛이 통과되는지를 측정합니다.. 포토 디오드 및 광전자형 튜브는 전형적인 감지기입니다.
5. 흡광도를 측정하십시오
입사 광 강도 대 전송 비율은 투과율 백분율을 제공합니다.. 이것은 흡광도 값으로 변환되어 표시됩니다.
6. 스캔 파장
단계 2-5 흡수 스펙트럼을 생성하기 위해 다양한 파장에 걸쳐 자동으로 반복됩니다..
다른 파장에서 흡광도를 측정함으로써, 구성, 집중, 샘플의 특성을 결정할 수 있습니다.
분광 광도계에 사용되는 것은 무엇입니까??
분광 광도계는 많은 분야에서 사용되는 필수 분석 기술이되었습니다.:
- 화학: 화합물 식별, 정량화 분석 물, 반응 평가
- 생화학: 단백질, 효소, 및 DNA 분석 및 분석
- 미생물학: 세포 밀도 측정, 성장 연구
- 산업: 품질 관리, 제조 공정 모니터링
- 약: 임상 화학, 진단 테스트
분광 광도계의 일부 일반적인 응용은 다음과 같습니다:
- 맥주의 법칙을 사용하여 솔루션 농도 측정
- 의약품의 순도 평가
- 음식과 음료 분석
- 산업 공정 모니터링
- 화학 동역학 결정
- DNA 및 단백질을 정량화합니다
- 병원체 및 독소를 식별합니다
- 임상 진단 검사
분광 광도계는 빠르게 제공합니다, 입수 가능한, 및 다양한 분야에 걸친 샘플의 민감한 정량 분석.
분광 광도계를 사용하는 방법
분광 광도계를 올바르게 사용하는 것은 정확한 결과에 필수적입니다. 다음은 분광 광도계를 사용하기위한 몇 가지 주요 지침입니다:
샘플을 준비하십시오
- 샘플이 완전히 용해되고 균질 한 솔루션이 있는지 확인하십시오. 필터 또는 원심 분리하여 미립자를 제거하십시오.
- 석영 큐벳을 사용하십시오, 지정된 광 경로 길이와 일치합니다. 철저히 청소하고 조심스럽게 처리하십시오.
- 참조를 위해 용매 만 포함하는 블랭크를 준비하십시오. 공백을 사용하여 제로 또는 기준선이 정확합니다.
파장을 선택하십시오
- 샘플이 검출을 위해 빛을 흡수하는 파장을 선택하십시오. 최대 흡수 피크를 식별하기 위해 범위를 스캔하십시오.
- 샘플이 측정을 위해 흡수되지 않는 영역을 피하십시오.. 이것은 빛 에너지를 낭비합니다.
절차를 따르십시오
- 모든 기기 지침을 읽고 따르십시오. 분광 광도계는 다른 제조사를 가지고 있습니다, 모델, 소프트웨어, 및 액세서리.
- 반복 가능한 결과를 위해 상세한 표준 운영 절차를 개발하고 검증하십시오..
데이터 분석
- 참조 표준을 사용하여 적절한 교정을 보장하십시오. 필요한 경우 교정 곡선을 만듭니다.
- 정확도에 대한 평균 다중 측정. 정밀도를 결정하려면 통계 분석을 사용하십시오.
- 용매 나 큐벳의 배경 간섭을 수정하십시오.
훈련과 경험으로, 연구자들은 신뢰할 수있는 정량적 샘플 분석을 위해 분광 광도계를 완전히 활용할 수 있습니다..
분광 광도계의 유형
실험실에는 여러 가지 유형의 분광 광도계가 있습니다.:
UV- 가시적 분광 광도계
- 자외선 및 가시 범위에서 광 흡수를 측정하십시오 (~ 200-800 nm)
- 텅스텐 할로겐 램프를 사용하십시오, 중수소 램프, 또는 광원으로 LED
- 전이 금속 복합체를 분석하십시오, 생물학적 샘플, 가시적 염료
적외선 분광 광도계
- 적외선 파장 영역에서 작동합니다 (~ 750 nm – 300 μm)
- Nernst Glower와 같은 적외선 방출 원을 활용하십시오
- 기능적 그룹을 식별하고 화합물의 구조를 분석하십시오
원자 흡수 분광 광도계
- 기화 된 요소에 의한 빛의 흡수를 측정하십시오
- 불꽃 또는 흑연 용광로 분무기가 필요합니다
- 샘플에서 금속과 금속성을 결정합니다
형광 분광 광도계
- 샘플에서 방출 형광등의 강도를 측정하십시오
- 크세논 램프를 사용하거나 흥분을 제공합니다.
- 자연 또는 유도 형광으로 샘플을 분석하십시오
라만 분광 광도계
- 레이저 여기에서 라만 산란 빛을 감지하십시오
- 분자의 진동 및 회전 모드를 제공합니다
- 샘플을 식별하고 분석 물을 정량화하십시오
올바른 분광 광도계를 선택하는 것은 관심있는 파장 영역과 측정 할 샘플의 유형에 따라 다릅니다..
결론
분광 광도계는 많은 분야에서 필수 불가결 한 분석 기기가되었습니다. 샘플과의 광 상호 작용을 정량화함으로써, 그들은 귀중한 구성과 속성 데이터를 빠르고 민감하게 제공합니다..
분광 광도계를 측정하는 것을 이해합니다, 그들이 어떻게 일하는지, 그리고 적절한 사용 기술을 통해 연구원들은 잠재력을 최대한 활용할 수 있습니다.. 탐지기 기술의 지속적인 발전으로, 광원, 및 데이터 분석, 분광 광도계는 계속해서 과학적 발견을 미래로 이끌 것입니다.
