Home » Lý thuyết, nguyên lý hoạt động » Nguyên lý Quang phổ UV/Vis, máy quang phổ UV Vis là gì?

Nguyên lý Quang phổ UV/Vis, máy quang phổ UV Vis là gì?

uv vis faq instrument design spectrophotometer function

Nội dung bài viết

Hướng dẫn sử dụng quang phổ UV/Vis theo  đúng nguyên lý hoạt động

Quang phổ UV-Vis là gì?
Phân tích định tính & định lượng
Giới thiệu

  • Máy quang phổ là công cụ nghiên cứu chính xác về màu sắc được tổng quát từ ánh sáng nhìn thấy đến tất cả các dải của quang phổ điện từ;  thực sự, về mặt lịch sử, quang phổ có nguồn gốc là nghiên cứu sự phụ thuộc bước sóng của sự hấp thụ bởi vật chất pha khí của ánh sáng nhìn thấy được phân tán bởi lăng kính.  Sóng vật chất và sóng âm thanh cũng có thể được coi là các dạng năng lượng bức xạ, và gần đây sóng hấp dẫn được liên kết với một dấu hiệu quang phổ trong bối cảnh của Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser
  • Phương pháp trắc quang – Nghiên cứu đo cường độ ánh sáng.
  • Đo màu – Nghiên cứu màu sắc của bước sóng cụ thể của ánh sáng khả kiến (400 -750nm).
  • Phương pháp quang phổ- Nghiên cứu màu sắc của một phạm vi bước sóng rất hẹp trong UV (10-200nm), có thể nhìn thấy (400-750nm) và IR (2,5-100 Súngm)
  • Nồng độ của một hợp chất sinh hóa có thể được xác định.
  • Được sử dụng để ước tính các hợp chất trong một hỗn hợp phức tạp.
  • Mặc dù các công cụ khác nhau, các nguyên tắc cơ bản của cả hai đều giống nhau.
uv vis faq instrument design spectrophotometer function 1
Nguyên lý Quang phổ UV/Vis

 

        Lý thuyết: Nguyên lý máy quang phổ tử ngoại khả kiến UV/Vis

Tham khảo

Quang phổ tử ngoại khả kiến là gì?
Thành phần quang phổ

1. Nguồn sáng
2. Đơn sắc
3. khe
4. Hộp đựng mẫu
5. Đầu dò (Detector)
6. Thiết bị đọc

Nguyên tắc

  • Định luật Beer’s –Lambert’s
  • Các loại dụng cụ chùm đơn và đôi

Các ứng dụng

Phân tích định tính & định lượng

Giới thiệu

  • Phương pháp trắc quang – Nghiên cứu đo cường độ ánh sáng.
  • Đo màu – Nghiên cứu màu sắc của bước sóng cụ thể của ánh sáng khả kiến (400 -750nm).
  • Phương pháp quang phổ- Nghiên cứu màu sắc của một phạm vi bước sóng rất hẹp trong UV (10-200nm), có thể nhìn thấy (400-750nm) và IR (2,5-100 Súngm)
  • Nồng độ của một hợp chất sinh hóa có thể được xác định.
  • Được sử dụng để ước tính các hợp chất trong một hỗn hợp phức tạp.
  • Mặc dù các công cụ khác nhau, các nguyên tắc cơ bản của cả hai đều giống nhau.

image 20200412104926 1 1

  • Phổ thu được bằng phổ trắng liên tục.
  • Phổ được hình thành bởi sóng điện từ và bước sóng của mỗi màu khác nhau.
  • Các loại bức xạ điện từ khác nhau có thứ tự bước sóng tăng dần là: Tia vũ trụ <tia <Tia X <Tia cực tím <Ánh sáng nhìn thấy <Tia hồng ngoại <Sóng vi ba <Sóng vô tuyến

Vùng phổ điện từ và phạm vi bước sóng của chúng
Phạm vi bước sóng vùng

  • Tia X 10-2 đến 102 AoFar
  • Tia cực tím 10 – 200nm
  • Cận tia cực tím 200 – 400nm
  • Hiển thị 400 – 750nm
  • Cận hồng ngoại đỏ 0,75 – 2,2
  • Mid Infra đỏ 2.5 – 50
  • Far Infra đỏ 50 – 100
  • Vi sóng 0,1 – 100 cm
  • Sóng vô tuyến 1 – 1000 m
  • Một chùm bức xạ từ một bóng đèn điện bao gồm một số bước sóng và được gọi là đa sắc
  • Một chùm tia trong đó tất cả các tia có cùng bước sóng được gọi là đơn sắc

Các thành phần của máy quang phổ

Nguồn bức xạ

  • Một bức xạ liên tục ổn định là cần thiết Đèn khí hydro hoặc đèn Deuterium – được sử dụng để cung cấp bức xạ Ultra violet.
  • Đèn deuterium có lợi thế là tạo ra bức xạ liên tục với cường độ cao hơn
image 20200412104926 3 1
 

Đèn dùng trong máy quang phổ UV-Vis

  • Đèn Deuterium (khí deuterium) – Vùng UV- Phạm vi bước sóng: 190 ~ 420nm

image 20200412104926 4 2

  • Đèn vonfram (halogen-iodine và bromide) – Phạm vi bước sóng: Một phần của tia cực tím và nhìn thấy được

image 20200412104926 5 1

  • Đèn xenon (khí xenon) – Phạm vi bước sóng: 190 ~ 800nm

image 20200412104926 6 1

Hệ Đơn sắc

  • Là một thiết bị phá vỡ bức xạ đa sắc thành các bước sóng thành phần. Các đơn vị đơn sắc bao gồm:
  • Khe vào – xác định chùm bức xạ hẹp từ nguồn.
  • Ống kính chuẩn trực (bề mặt được đánh bóng) – collimates đèn.
  • Lăng kính (tạo thạch anh) – phân tán ánh sáng thành bước sóng cụ thể.
  • Thấu kính hội tụ – điều chỉnh ánh sáng tán sắc & làm sắc nét tương tự với cuvet mẫu thông qua khe thoát
  • Thoát khe – cho phép bước sóng ánh sáng được điều chỉnh đến cuvet mẫu

image 20200412104926 7 1

Bộ chọn bước sóng (Slit)

  • Hạn chế bức xạ được hấp thụ bởi một mẫu.
  • Độ nhạy của các thiết bị (UVS & AAS) được cải thiện khi băng thông bị thu hẹp – tốc độ truyền cao.

image 20200412104926 8 1

 

Hộp đựng mẫu (Cuvette)

  • Đối với quang phổ Visible và UV, một mẫu chất lỏng thường được chứa trong một dụng cụ gọi là cuvet.

image 20200412104926 9 1

  • Thủy tinh thích hợp để nhìn thấy nhưng không cho quang phổ UV vì nó hấp thụ bức xạ UV.
  • Thạch anh có thể được sử dụng trong UV cũng như trong quang phổ nhìn thấy được

image 20200412104926 10 1

image 20200412104926 11 1

Thiết bị cảm quang

image 20200412104926 12 1
image 20200412104926 12 1
  • Các máy dò là thiết bị chuyển đổi năng lượng bức xạ thành tín hiệu điện.
  • Máy dò phải nhạy và có phản ứng nhanh trên một phạm vi bước sóng đáng kể.
  • Ngoài ra, tín hiệu điện do máy dò tạo ra phải tỷ lệ thuận với cường độ truyền

Nguyên tắc

  • Định luật Beer’s Law
  • Lượng ánh sáng hấp thụ tỷ lệ thuận với nồng độ của chất hấp thụ

image 20200412104926 13 1 

Định luật Lambert ’s Law

  • Lượng ánh sáng hấp thụ tỷ lệ thuận với độ dày (chiều dài) của vật liệu hấp thụ (Cuvette)

image 20200412104926 14 1

 

  • Các thành phần của máy quang phổ chùm tia đơn (Quang phổ một chùm tia)

image 20200412104926 15 1

Máy quang phổ chùm tia đôi (hai chùm tia)

image 20200412104926 16 1

image 20200412104926 17 1

Ứng dụng

  • Các ứng dụng của Máy quang phổ UV / Vis khá rộng lớn.
  • Chủ yếu nó được sử dụng để xác định định tính và định lượng như xét nghiệm enzyme, xác định trọng lượng phân tử.
  • Ts thường được sử dụng trong hóa học phân tích để xác định định lượng các chất phân tích khác nhau, chẳng hạn như các ion kim loại, các hợp chất hữu cơ liên hợp cao và các đại phân tử sinh học.
  • Phân tích quang phổ thường được thực hiện trong các giải pháp nhưng chất rắn và khí cũng có thể được nghiên cứu

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *