اسپکتروفتومتر (Spectrophotometer)

اسپکتروفتومتری روشی برای اندازه گیری این است که چه مقدار ماده شیمیایی نور را جذب می کند با سنجش شدت نور چون پرتو نور از طریق محلول نمونه عبور می کند. این مفهومی کلیدی است که هر ترکیبی نور را از طریق طیف معینی از طول موج جذب یا پراکنده می شوند. این اندازه گیری برای سنجش میزانی ماده شناخته شده به کار می رود. اسپکتروفتومتری یکی از مفیدترین روش های آنالیز کیفی در زمینه های مختلف مانند شیمی، فیزیک، بیوشیمی، مهندسی مواد، مهندسی شیمی و کاربردهای شیمیایی است.

اسپکتوفتومتر وسیله ای برای اندازه گیری میزان فوتون های (شدت نور) جذب شده است بعد از اینکه از محلول ساده رد می شود.

با اسپکتوفتومتر میزان شناخته شده ای از ماده شیمیایی (غلظت) با سنجش شدت نور یافت شده تعیین می شود. بسته به طیف طول موج منبع نوری می تواند در دو دسته طبقه بندی شوند:

• اسپکتوفتومتر یو وی (UV) از نور در طیف فرابنفش (۱۸۵ تا ۴۰۰نانومتر) و طیف نور مرئی (۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر) در طیف تششع الکترومغناطیسی استفاده می کند.
• اسپکتوفتومتر IR از طیف نور مادون قرمز (۷۰۰ تا ۱۵۰۰۰ نانومتر) در طیف تششع الکترومغناطیسی استفاده می کند.

در اسپکتوفتومتری مریی، جذب یا انتقال ماده می تواند به وسیله رنگ مشاهده شده تعیین شود. برای نمونه محلولی که نور را در بالاتر از طیف مریی است و هیچ طول موج مریی را عبور نمی دهد به طور تئوری به رنگ سیاه است. از سویی دیگر اگر همه طول مرئی را عبور دهد و هیچ نوری را جذب نمی کند نمونه محلول به رنگ سفید است. اگر نمونه محلول رنگ قرمز را جذب کند برابر با ۷۰۰ نانومتر به رنگ سبز طاهر می شود چون سبز رنگ مکمل قرمز است. اسپکتوفتومتر های مریی در عمل از منشوری برای خرد کردن طیف معینی از طول موج استفاده می کنند (فیلتر امواج نوری دیگر) به همین دلیل شعاع ویژه ای از نور از طریق نمونه محلول عبور می کند. اساس كار اسپكتروفتومتر همانند بسياری از دستگاه های آزمايشگاهی، براندازه گيری ميزان نور جذب شده توسط يك محلول رنگی است  که طبق قانون بير-لامبرت ميزان جذب نور (OD) متناسب با غلظت ماده حل شده در محلول است.

قانون بير

1. نور منتشر شده بر روي ماده مورد نظر تك رنگ باشد.
2. غلظت ماده حل شده بايد در محدوده خطی باشد.

 

اسپكتروفتومترها بر اساس تعداد پرتوهای نوری كه به آشكارساز دستگاه می رسد به دو نوع تك پرتويی و دوپرتويی تقسيم می شوند. در نوع تك پرتويي يك جايگاه برای محلول و بلانک وجود دارد ، در دستگاه های دو پرتويی دو جايگاه منظور شده است. پرتوتابش شده بطور خودكار مجزا شده، و ازمحلول بلانك و نمونه همزمان عبور مي كند، اين دستگاه ها بسيار حساس می باشند.

قسمت های مختلف يك اسپكتروفتومتر شامل:

1. منبع نور (Light Source)
2. تك رنگ ساز (Monochromator )
3. شكاف عبور يا متمركز كننده پرتو (Focusing Device)
4. كووت يا محل قرار دادن نمونه (Cuvet)
5. دتكتور يا آشكار ساز (Detector)
6. صفحه نمايشگر (Display device)