Сpectрофотометри: Пълен гайд за техните използвания и приложения

Какво е Спектрофотометър?

Спектрофотометрите са устройства, които учениците използват в лабораториите си. Това е от съществено значение, защото позволява на учениците да виждат през различни материали и да откриват колко добре различни материали абсорбират светлина. Един начин, по който светлината взаимодейства с материалите, е чрез абсорбция, и разбирането на начина, по който се абсорбира, допринася за разбирането на учениците за състава на материалите. В този ръководник обясняваме какво правят спектрофотометрите и как се използват в широк диапазон от области.

Как работят?

За да видите как, по същество, те използват светлина, погледнете как работят спектрофотометрите. Спектрофотометър преминава лъч светлина през проба – течна, твърда или дори газообразна. Машината след това измерва количеството възприета светлина от пробата. Възприятието се случва, когато пробата взема енергия от светлината. Тази енергия води до това, че електроните, които са малки части на атомите, скочват в по-високо енергийно състояние. Когато електроните получат енергия, те се възбудяват и скочват нагоре точно като играчите на този играен пол! Когато електроните паднат обратно в оригиналната си обвивка, те освобождат енергия под формата на светлина. Количеството светлина, възприето и повторно излъчвано от пробата, се измерва от спектрофотометъра. Долгосрочно, това дава на учениците инсайт относно нейния състав и поведение.

Как се използват в лаборатории?

Спектрофотометрите са много полезни в научната лаборатория по множество причини. Често се използват за определяне количеството на конкретно вещество, растворено в течност. Например, когато ученикът трябва да провери колко захар има в едно решение, той ще използва спектрофотометър. Откривайки колко светлина е абсорбирана, учениците могат да определят колко обилно или концентрирано е това вещество. Друго използване на спектрофотометрите е да се определи дали вещество е чисто. Когато видите абсорбция там, където не я очаквахте, това показва, че може да има повече отколкото трябва.

Гарантиране на качество и последователност

Спектрофотометърът, освен че измерва вещества, играе също така роля в качествената анализа на различни материали. В хранителната индустрия, например, те се използват за оценка на оттенъка на храните и пищите. Учените могат да проверят дали храната изглежда така, както трябва, като погледнат цвета й. Така, например, ако определена храна трябваше да е червена, но машината показва различен цвят, това може да означава, че нещо не е наред! Това помага да се запази храната безопасна и да изглежда визуално привлекателна за хората да я ядат. В текстилната индустрия спектрофотометрите се използват за измерване на цвета на ткани. Едно от най-важните неща при правенето на дрехи е да се увери, че всички части от тканта са от един и същ цвят. То помага да се гарантира, че всяка риза или дреха влезе добре.

Помагане на медицината и здравето

Спектрофотометрът също има важна роля в медицинската област. Той помага на лекарите да разберат различни здравни проблеми у пациентите. Например, той ни казва колко от определени вещества се намират в кръвните анализи. Тези подробности могат да помогнат на лекарите да открыват проблеми като анемия, когато човек няма достатъчно червени кръвни клетки, или диабет, който влияе върху начина, по който тялото използва захарта. Изследването на рака също използва спектрофотометри. Издирателите ги използват, за да научат как раковите клетки абсорбират светлината. Тези данни са изключително важни, защото могат да помогнат да се насочат терапиите за подобряване на здравето на хората, страдащи от рак.

Контрол на качеството на вода и въздух

Те също се използват за наблюдение на нивата на вода и заражение. Те не могат да определят различни съставки в водата, за да проверят дали е безопасна за човешко употребление. Машината ще покаже, че нещо не е наред, ако водата има вредни вещества. Което помага пияната вода да бъде чиста и безопасна. Спектрофотометрите също се използват от учени за да мерят качеството на въздуха. Те също могат да забележат нива на замърсяване във въздуха чрез тестове за абсорбция на светлината от различни съставки. Тази информация е критична, тъй като помага да се поддържа безопасна и чиста среда за всички да я наслаждават.