اسپکتروفتومتر ابزاری رایج است که توسط دانشمندان مختلف برای تعیین اطلاعات مربوط به یک شی یا مواد از طریق تجزیه و تحلیل خصوصیات نوری آن استفاده می شود.خرید کوره ازمایشگاهی  از ترکیبات ناشناخته تقسیم شده به اجزای اساسی یا نورهای منتشر شده از کهکشانهای دور می توان برای تعیین اطلاعات در مورد اشیا فضایی ، از جمله اندازه و سرعت آنها استفاده کرد.

هدف اصلی

اسپکتروفتومتر در صنعت علم به ویژه در نجوم و شیمی کاربردهای گوناگونی دارند. همه طیف سنج ها دارای سه قسمت اساسی هستند – آنها یک طیف تولید می کنند ، طیف را پراکنده می کنند و شدت خطوط تولید شده از طیف را اندازه گیری می کنند. هر ماده و عنصر فرکانس ها و الگوهای مختلف نوری را تولید می کند که به نوعی مانند اثر انگشت خودشان است. با استفاده از این اصل ، دانشمندان می توانند مواد و مواد ناشناخته را با استفاده از طیف سنج تجزیه و تحلیل کنند و سپس نتایج را با الگوهای شناخته شده مقایسه کنند تا ترکیب مورد آزمایش را تعیین کنند.

تاریخچه

ریشه اسپکتروفتومتر ها به 300 سال قبل از میلاد مسیح برمی گردد که اقلیدس کار خود را با آینه های کروی آغاز کرد. در اواخر قرن هفدهم ، ایزاک نیوتن کلمه طیف را برای توصیف طیف رنگهای ایجاد شده توسط پراکندگی نور در منشور ایجاد کرد. تجزیه و تحلیل و مطالعه بیشتر تئوری رنگ به تدریج ادامه یافت و در اوایل قرن نوزدهم ، اولین اسپکتروفتومتر ها توسط دانشمندان مختلف شروع به ظهور کردند. اسپکتروفتومتر های اولیه از شکاف و عدسی کوچکی استفاده می کردند که نور را از منشور عبور می داد تا نور را به طیفی که از طریق یک لوله برای تجزیه تجزیه می شود ، شکست. پیشرفت های فن آوری به طور مداوم این ابزار را اصلاح می کند ، با جدیدترین پیشرفت های مبتنی بر رایانه.

نحوه کار با اسپکتروفتومتر

اسپکتروفتومترها نسبتاً آسان تنظیم و استفاده می شوند. به طور کلی ، طیف سنج روشن است و اجازه داده می شود قبل از استفاده کاملا گرم شود. این ماده با یک ماده شناخته شده بارگذاری می شود و با طول موج مشابه ماده شناخته شده کالیبره می شود. پس از کالیبره شدن دستگاه ، نمونه آزمایش در دستگاه بارگیری می شود و طیفی برای نمونه تعیین می شود. طول موج ها برای تعیین ترکیب ماده جدید مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند و با قرائت های مختلف شناخته شده مقایسه می شوند. این فرآیند به طور مشابه می تواند بدون بارگذاری یک ماده واقعی در یک طیف سنج انجام شود بلکه فقط اجازه عبور نور از دستگاه برای خواندن را می دهد. ستاره شناسان اغلب از این روش با استفاده از نور از اعماق فضا استفاده می کنند.

انواع اسپکتروفتومتر

اسپکتروفتومتر ماده و انرژی

یک اسپکتروفتومتر بر اساس فعل و انفعالات بین ماده و انرژی است. نمونه تحریک شده با نوع خاصی از انرژی به گونه ای پاسخ می دهد که مشخصه نمونه باشد. بسته به روش ، یک نمونه با جذب انرژی ، آزاد سازی انرژی یا شاید حتی با ایجاد یک تغییر فیزیکی دائمی ، به ورودی انرژی پاسخ می دهد. اگر نمونه ای در ابزار خاصی پاسخی ندهد ، در آن نتیجه نیز اطلاعاتی وجود دارد.

اسپکتروفتومتر رنگ سنج

در یک اسپکتروفتومتر رنگ سنج ، یک نمونه در معرض یک طول موج نور قرار دارد یا با طول موج های مختلف نور اسکن می شود. نور در باند مرئی طیف الکترومغناطیسی است. مایعات رنگی نورهای مختلف را در درجات مختلف منعکس ، انتقال می دهند (عبور می دهند) یا جذب می کنند. رنگ سنجی برای اندازه گیری میزان انتقال یا جذب نمونه در یک طول موج ثابت و مقایسه نتیجه با یک منحنی کالیبراسیون ، برای تعیین غلظت ماده شناخته شده در محلول مفید است. یک دانشمند با تجزیه و تحلیل مجموعه ای از راه حل های استاندارد با غلظت شناخته شده ، منحنی کالیبراسیون را تولید می کند.

اسپکتروفتومتر  IR

شیمی دانان از اسپکتروفتومتر مادون قرمز (IR) برای اندازه گیری پاسخ یک نمونه به نور مادون قرمز استفاده می کنند. دستگاه طیف وسیعی از طول موج های IR را از طریق نمونه ارسال می کند تا میزان جذب را ثبت کند. اسپکتروفتومتری IR را طیف سنجی ارتعاشی یا چرخشی نیز می نامند زیرا فرکانس های ارتعاشی و چرخشی اتم های متصل به یکدیگر ، همان فرکانس های تابش IR هستند. از اسپکتروفتومتر های IR برای شناسایی ترکیبات ناشناخته یا تأیید هویت آنها استفاده می شود زیرا طیف IR یک ماده به عنوان “اثر انگشت” منحصر به فرد عمل می کند.

اسپکتروفتومتر اتمی

از اسپکتروفتومتر های اتمی برای یافتن ترکیب اولیه نمونه ها و تعیین غلظت هر عنصر استفاده می شود. اسپکتروفتومتر های اتمی دو نوع اساسی دارند: انتشار و جذب. در هر صورت شعله نمونه را می سوزاند ، آن را به اتم یا یون عناصر موجود در نمونه می شکند. یک دستگاه انتشار ، طول موج های نوری را که توسط اتم های یونیزه آزاد می شود ، تشخیص می دهد. در یک ابزار جاذب ، نوری با طول موج مشخص از طریق اتمهای انرژی گرفته به یک ردیاب منتقل می شود. طول موج های انتشار یا جذب مشخصه عناصر موجود است.

اسپکتروفتومتر UV

اسپکتروفتومتر ماورای بنفش (ماورا بنفش) بر اساس اصولی مشابه رنگ سنجی کار می کند ، با این تفاوت که از نور ماورای بنفش استفاده می کند. اسپکتروفتومتر ماورا بنفش را طیف سنجی الکترونیکی نیز می نامند ، زیرا نتایج به الکترونهای موجود در پیوندهای شیمیایی ترکیب نمونه بستگی دارد. محققان از اسپکتروفتومتر های ماورا بنفش برای بررسی پیوند شیمیایی و تعیین غلظت موادی (به عنوان مثال اسیدهای نوکلئیک) که با نور مرئی تعامل ندارند استفاده می کنند.

اسپکتروفتومتر جرمی

از اسپکتروفتومتر های جرمی برای تجزیه و تحلیل و شناسایی ساختار شیمیایی مولکول ها ، به ویژه مولکول های بزرگ و پیچیده استفاده می شود. یک نمونه به دستگاه تزریق می شود و یونیزه می شود (چه از نظر شیمیایی و چه با پرتوی الکترون) تا الکترون ها را از بین ببرد و یون هایی با بار مثبت ایجاد کند. گاهی اوقات مولکولهای نمونه در فرآیند به قطعات یونیزه کوچکتر شکسته می شوند. یونها از یک میدان مغناطیسی عبور می کنند و باعث می شوند ذرات باردار مسیری منحنی را طی کنند تا در مکان های مختلف به یک ردیاب برخورد کنند. ذرات سنگین تر ، مسیری متفاوت از سبک ترها را دنبال می کنند و نمونه با مقایسه نتیجه با نمونه های استاندارد با ترکیب شناخته شده شناسایی می شود.