Was ist ein Spektrofotometer?

Ein Spektrofotometer ist eins der wissenschaftlichen Instrumente, die allgemein in vielen Forschung und industrielle Labors gefunden werden. Spektrofotometer werden für Forschung in der Physik, in der Molekularbiologie, in der Chemie und in den Biochemielabors benutzt. Gewöhnlich bezieht sich der Name auf Ultraviolett-Sichtbare (UV-Kräfte) Spektroskopie.

Die Energie des Lichtes ist von seiner Wellenlänge abhängig, normalerweise gekennzeichnet als Lambda. Obgleich das elektromagnetische Spektrum über einer ungeheuren Strecke der Wellenlängen verlängert, können die meisten Labors einen kleinen Bruch von ihnen nur messen. UV-Kräfte Spektroskopie misst zwischen 200 und 400 Nanometern (nm) für UVlichtmaße und bis ungefähr 750 Nanometer im sichtbaren Spektrum.

Für UV-Kräfte Spektroskopie werden Proben normalerweise in den kleinen Behältern enthalten und gemessen, die Gießwannen genannt werden. Diese können Plastik sein, wenn sie im sichtbaren Spektrum, aber in der Notwendigkeit, Quarz oder fixiertes Silikon zu sein verwendet werden, wenn sie für UVmaße verwendet werden. Es gibt einige Maschinen, die Glasreagenzgläser verwenden können.

Sichtbare Spektroskopie ist industriell für Kolorimetrie häufig benutzt. Using diese Methode werden Proben an den mehrfachen Wellenlängen von 400-700 Nanometer gemessen, und ihre Profile der Absorption werden mit einem Standard verglichen. Diese Technik wird häufig durch Textil- und Tintenhersteller verwendet. Andere Handelsbenutzer von UV-Kräfte Spektroskopie schließen gerichtliche Labors und Drucker mit ein.

In der biologischen und chemischen Forschung werden Lösungen häufig quantitativ bestimmt, indem man ihren Grad Lichtabsorption an einer bestimmten Wellenlänge misst. Ein benannter Wert der Löschungkoeffizient wird verwendet, um die Konzentration des Mittels zu berechnen. Zum Beispiel benutzen Molekularbiologielabors Spektrofotometer, um die Konzentrationen der DNA-oder RNS-Proben zu messen. Sie haben manchmal eine vorgerückte Maschine, die ein NanoDrop™ Spektrofotometer genannt wird, das einen Bruch der Menge der Probe verglichen mit der benutzt, die durch traditionelle Spektrofotometer verwendet wird.

Damit die Quantifikation, die Probe muss das Bier-Lambert-Gesetz befolgen gültig ist. Dieses erfordert, dass die Absorption direkt zur Weglänge der Gießwanne und zur Absorption des Mittels proportional ist. Es gibt Tabellen der Löschungkoeffizienten, die für viele, aber vorhanden sind, nicht alle, Mittel.

Viel ändern Chemikalie und enzymatische Reaktionen Farbe im Laufe der Zeit, und Spektrofotometer sind für das Messen dieser Änderungen sehr nützlich. Zum Beispiel oxidieren die Polyphenoloxydaseenzyme, die Frucht veranlassen zu brünieren, die Lösungen der phenoplastischen Mittel und ändern freie Lösungen zu einen, die sichtbar gefärbt werden. Solche Reaktionen können geprüft werden, indem man die Zunahme der Absorption misst, wie die Farbe ändert. Ideal ist die Änderungsgeschwindigkeit linear, und man kann Rate von diesen Daten berechnen. Ein vorgerückteres Spektrofotometer hat einen temperaturgeregelten Gießwannehalter, zum der Reaktionen an einem exakten Temperaturideal für das Enzym durchzuführen.

Labors der mikrobiologischen und Molekularbiologie benutzen häufig ein Spektrofotometer, um das Wachstum der Kulturen des Bakteriums zu messen. DNA-Klonenexperimente sind häufig im Bakterium erfolgt, und Forscher müssen das Wachstumstadium der Kultur messen, um zu wissen, wann man bestimmte Verfahren durchführt. Sie messen die Absorption, die als die optische Dichte bekannt (OD), auf einem Spektrofotometer. Ein kann vom Od erklären, ob das Bakterium sich aktiv teilt, oder ob sie beginnen zu sterben.

Spektrofotometer verwenden eine Lichtquelle, um eine Reihe Wellenlängen durch einen Monochromator zu glänzen. Diese Vorrichtung überträgt dann ein Schmalband des Lichtes, und das Spektrofotometer vergleicht die Lichtintensität, die durch die Probe mit der überschreitet, die durch ein Bezugsmittel überschreitet. Zum Beispiel wenn ein Mittel im Äthanol aufgelöst wird, würde der Hinweis Äthanol sein. Das Resultat wird als der Grad der Absorption des Unterschieds zwischen ihnen angezeigt. Dieses zeigt die Absorption des Beispielmittels an.

Der Grund für diese Absorption ist, dass ultraviolettes und sichtbares Licht genügend Energie haben, zum der Chemikalien zu den grösseren Energieniveaus aufzuregen. Diese Erregung ergibt eine höhere Wellenlänge, die sichtbar ist, wenn die Absorption gegen Wellenlänge grafisch dargestellt wird. Verschiedene Moleküle oder anorganische Mittel saugen Energie an den verschiedenen Wellenlängen auf. Die mit maximaler Absorption in der sichtbaren Strecke werden gesehen, wie durch das menschliche Auge gefärbt.

Lösungen der Mittel können klar sein, aber saugen in der UVstrecke auf. Solche Mittel haben normalerweise Doppelbindungen oder aromatische Ringe. Manchmal es gibt eine oder mehrere nachweisbaren Spitzen, wenn der Grad von Absorption gegen Wellenlänge grafisch dargestellt wird. Wenn ja kann dieses in der Kennzeichnung einiger Mittel helfen, indem es die Form des Plans gegen das der bekannten Bezugspläne vergleicht.

Es gibt zwei Arten UV-Kräfte Spektrofotometermaschinen, single-beam und Doppeltlichtstrahl. Diese unterscheiden sich in, wie sie die Lichtintensität zwischen dem Hinweis und der Testprobe messen. Doppelt-Lichtstrahl bearbeitet Maß das Bezugs- und Testmittel gleichzeitig maschinell, während single-beam Maschinen messen, bevor und nachdem das Testmittel addiert wird.