Что такое спектрофотометр?

Спектрофотометр — прибор для проведения спектрального анализа растворов и различных веществ после их взаимодействия с электромагнитным излучением оптического диапазона. С помощью устройства исследуются степень поглощения и пропускания рассматриваемых объектов, их оптическая плотность и концентрация.

Принцип работы спектрофотометра

С пектрофотометрия основывается на анализе спектра веществ при прохождении сквозь них или отражении электромагнитного излучения ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазонов. В устройстве также имеется источник света с известной длиной волны. Определение состава исследуемых материалов производится посредством сравнения спектров исходящего и регистрируемого излучений.

Вещества по-разному поглощают свет. Поэтому при прохождении излучения сквозь материалы регистрируется спектрограмма, которая отличается от начальной, получаемой напрямую от источника. Анализ полученных данных позволяет определить количественный и качественный состав вещества.

Конструкция устройства

Основные элементы спектрофотометра:

• Источник света. Используются вольфрамовые лампы (излучают видимый и инфракрасный спектр), дейтериевые (ультрафиолетовый диапазон), галогено-дейтериевые (инфракрасный и УФ-спектр).
• Монохроматор. Состоит из дифракционных решеток и призм, выделяющих определенный диапазон электромагнитных волн из оптического излучения.
• Система преломляющих, дифракционных, отражающих элементов. Состоит из призм, стекол, зеркал, которые направляют световой поток.
• Кювет. Специальное отделение, где размещается исследуемый объект.
• Фотоприемник. Регистрирует конечное излучение, прошедшее через исследуемое вещество.
• Усилитель сигналов. Преобразовывает полученные данные и отправляет их для обработки на ПК.

Последние модели устройств оснащаются фотодиодными матрицами, которые ускоряют проведение анализа и повышают разрешающую способность.

Схемы спектрофотометра

Существуют 2 основных вида спектрофотометров: однолучевые и двухлучевые. Первые измеряют интенсивность излучения до и после образца, для окончательного расчета используются коэффициенты коррекции.

В двухлучевых спектрофотометрах первый луч проходит через исследуемый материал, второй — падает на образец. После этого происходит сравнение результатов. Двухлучевые анализаторы имеют большую точность и менее зависимы от изменений условий окружающей среды.

Применение устройства

Спектрофотометры используются для измерения плотности и концентрации веществ, выявления различных примесей и включений. С их помощью определяют скорость изменения показателей веществ при модификации и свойства вновь получаемых материалов. Часто их применяют для спектрального анализа, классификации цветов.

У оборудования широкий спектр возможностей:

• Определение концентрации веществ. Востребовано в медицине, фармацевтике, химических и биологических исследованиях.
• Точная оценка цветов, определение пигментов. Применяется в полиграфии, при производстве тканей, красок, пластмасс, лаков, других веществ в химической, пищевой, текстильной и косметической отраслях. Также устройство используется для подбора цвета при покраске автомобилей, различных предметов.
• Спектральный анализ в астрономии, биологии, физике и в рамках других научных исследований.
• Определение чистоты веществ, процентного содержания примесей. С помощью оборудования идентифицируется химический состав и строение неизвестных материалов, реактивов.
• Определение оптической плотности и интенсивности ее изменения в растворах.

Устройства незаменимы в различных отраслях промышленности, энергетике, пищевых, металлургических, химических лабораториях для контроля качества, а также при анализе состава воды. На производстве применяют мощные установки больших размеров, обладающие многочисленными функциями и возможностями для проведения различных исследований. В полевых условиях используют портативные устройства, которые легко справляются с анализом почвы, воды, воздуха.

В ИЦ «МЕРАТЕСТ» можно приобрести спектрофотометры зарубежных и российских производителей. Устройства отличаются высоким качеством, работают в различных спектральных диапазонах, имеют низкие погрешности. Также возможна автоматическая или ручная настройка длины волны. Эксперты помогут в выборе устройства и подберут комплектацию в зависимости от решаемых задач и бюджета.